Auteur : Vivien FREISS 
 

Cycle et niveau de classe 

Cycle 4 – Classe de 4e
Thème : La planète Terre, l’environnement et l’action humaine
Comprendre que la prévision d’un risque repose sur l’analyse de données scientifiques.

Objectifs pédagogiques  

Comprendre la dynamique d’une crue torrentielle en milieu montagnard (érosion, transport et dépôt de sédiments) et analyser, à partir de données réelles, les limites de la prévision des risques associés.

Compétences et capacités travaillées en SVT 

• Utiliser des outils numériques (CloudCompare, MNT, nuage de points) 
• Adopter un comportement éthique et responsable (prise de décision face au risque) 
• CRCN 1.2 Gérer des données 
• CRCN 1.3 Traiter des données (génération et visualisation d’un MNT)

Outils numériques - intérêt et limites 

L’activité mobilise le logiciel CloudCompare pour exploiter deux nuages de points LiDAR avant et après la crue, produire des MNT et comparer les modifications du relief. 
L’outil permet d’identifier précisément les zones d’érosion et de dépôt, mais sa prise en main technique nécessite un guidage étroit pour maintenir les élèves centrés sur l’analyse scientifique.

Présentation de la séance 

Organisation 1h à 1h30 / Travail en groupe ou individuel

Contexte : Nous sommes en mai 2024, vous voulez investir dans l’immobilier de tourisme, passionné de randonnée vous avez vu une annonce qui vous a tout de suite plu : le prix est intéressant et l’emplacement semble idéal. Mais avant de signer, vous voulez vérifier que cette maison n’est pas exposée à un risque naturel majeur : le risque d’inondation.

À partir de plusieurs documents et données, vous allez évaluer ce risque afin de décider s’il est prudent d’investir.

Consignes

1. Situation d’investissement immobilier : Observation d’une annonce immobilière 

2. Analyse préventive (avant crue) à l’aide d’une photo aérienne et le MNT de la zone avant la crue. 

   Question : À partir de la photo aérienne, indiquez si cette maison semble exposée à un risque d’inondation. Justifiez votre réponse en décrivant sa position par rapport au cours d’eau. 

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   Question : À partir de la photo aérienne et du MNT fourni, indiquez sur le MNT l’emplacement de la maison. 

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   Question : À partir du MNT, décrivez l’organisation du relief autour de la maison, puis indiquez le trajet probable de l’eau en cas de crue. Justifiez votre réponse.

3. Analyse explicative (après crue) à l’aide du MNT de la zone après la crue.

Question : Sur les photographies du 21 juin 2024, où se situe le cours d’eau ? Aviez-vous prévu cette éventualité ?
Question : À partir de la comparaison des 2 MNT précisez où se situent les principales zones de dépôts
Comment expliquez-vous que la rivière ait changé de lit comme on le voit sur la photographie du 21 juin 2024 ?

À partir de l’intégralité des documents et de votre travail de recherche expliquez pourquoi l’évaluation d’un risque naturel comporte toujours une part d’incertitude.

Supports :

• Fiche activité élève (version modifiable)
• MNT avant la crue 
• MNT après la crue
• Fiche protocole du Cloud Compare
• Logiciel Cloud Compare
• Document : annonce immobilière : 

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• Document 1 : Photo satellite de la zone de Bérarde (Géoportail) : 

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• Document 2 : MNT de la Bérarde en mai 2024 (LiDAR HD) : 

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•  Photographies après la crue torrentielle : 

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Productions des élèves :

• Exemple 1 
• Exemple 2
• Exemple 3

Bilan et retour des élèves 

L’activité a été expérimentée auprès de 27 élèves de quatrième lors d’une séance d’une heure réalisée en binômes. Les élèves exploitent des données LiDAR afin d’évaluer le risque d’inondation associé à l’achat d’un bien immobilier situé dans le hameau de la Bérarde avant la catastrophe du 21 juin 2024. 
Afin de limiter la surcharge cognitive, le Modèle Numérique de Terrain (MNT) réalisé avant la catastrophe est fourni aux élèves. Ceux-ci produisent en revanche eux-mêmes le MNT réalisé après la crue à partir des données LiDAR et le distinguent du premier grâce à une coloration différente dans CloudCompare. Pour les élèves à besoins particuliers ou dans le cadre d’une séance plus courte, il est possible de fournir directement les deux MNT déjà réalisés.  

Le scénario immersif, fondé sur une situation de prise de décision concrète (« Faut-il acheter cette maison ? »), a fortement favorisé l’engagement des élèves. Bien qu’ils ne connaissaient pas la catastrophe de la Bérarde, les élèves se sont rapidement approprié la problématique. Les échanges entre binômes ont été nombreux et spontanés, les élèves confrontant leurs hypothèses et argumentant leur décision d’achat ou de refus. 
L’analyse des productions montre que la majorité des groupes ont identifié un risque suffisamment important pour refuser l’achat du bien. Seuls deux groupes ont choisi d’acheter la maison. L’exploitation du premier MNT améliore considérablement la lecture du relief par rapport à la photographie aérienne, sur laquelle les formes topographiques restent difficilement perceptibles. Les élèves identifient notamment que la maison est située sur une zone relativement surélevée entre deux cours d’eau. Toutefois, ce premier MNT ne permet pas à lui seul de prévoir précisément le comportement futur des écoulements. 
L’un des résultats les plus intéressants concerne les hypothèses formulées sur le trajet de l’eau lors d’une crue. Un seul groupe a correctement anticipé le trajet réellement emprunté par les écoulements lors de la catastrophe du 21 juin 2024. Toutes les autres hypothèses se sont révélées erronées. Cette situation constitue un levier pédagogique particulièrement riche pour aborder la notion d’incertitude associée à l’évaluation des risques naturels.

La comparaison entre les modèles numériques de terrain avant et après la catastrophe permet de mettre en évidence d’importantes zones de dépôts. Bien que le vocabulaire géomorphologique mobilisé par les élèves reste parfois simple, le principe général est correctement compris. Sept groupes sur treize ont identifié sans aide que l’accumulation de matériaux avait modifié localement les écoulements et contribué au déplacement du lit du cours d’eau. Cette partie du scénario ne constitue pas l’objectif principal de la séance mais apporte des éléments essentiels à la compréhension de l’événement observé. 

L’activité met ainsi en évidence une plus-value particulièrement forte des données LiDAR. Le premier MNT améliore considérablement la lecture du relief et permet une première estimation du risque. La comparaison des MNT avant et après la catastrophe révèle ensuite les zones de dépôts responsables de la modification des écoulements. Les élèves comprennent alors qu’une évaluation du risque, même fondée sur des données numériques précises et récentes, conserve toujours une part d’incertitude liée à l’évolution future du territoire. 

Pour aller plus loin / Liens 

Il est possible de modifier l’activité et de faire produire les MNT aux élèves à l’aide du logiciel CloudCompare. Cette séance peut être organisée en activité « Mosaïque » avec les activités sur les risques « feu de forêt », « inondation », « avalanche » et « volcanique ».

Questionnaire

Les TraAM (Travaux Académiques Mutualisés)  permettent de développer des compétences des élèves grâce à des ressources numériques innovantes (exemple : LIDAR)

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