Future City Lab: New York's Water I

Avant la leçon, passez en revue les ressources suivantes: 

1.) Le New York Times , « New York 101 : Comment New York s'approvisionne en eau »

2.) FAQ du Département de la protection de l'environnement de la ville de New York

Dites aux élèves: «Aujourd'hui, nous allons en apprendre sur l'eau douce et propre.» 

Réflexion : « Est-ce que quelqu'un s'est déjà demandé d'où vient notre eau ? »

Listez les réponses sur le tableau blanc. Mettez l'accent sur les mots de vocabulaire comme la pluie, l'océan, le lac, la rivière, le robinet, etc. 

Si la classe a déjà étudié le cycle de l'eau ou l'aborde pour la première fois, revoyez les ressources prévues pour cette unité. Vous pouvez par exemple lire à voix haute « Un dinosaure a-t-il bu cette eau ? » de Robert E. Wells ou « La pluie tombe » de Franklyn Branley.

Transition : Lorsque nous étudions le cycle de l'eau, il est important de réfléchir aux mesures à prendre pour préserver sa propreté et permettre aux humains, aux plantes et aux animaux de l'utiliser en toute sécurité. Aujourd'hui, nous allons parler de la manière dont la ville de New York s'approvisionne en eau potable et des actions mises en œuvre pour garantir sa potabilité.

Affichez le schéma ci -joint et, si vous le souhaitez, expliquez aux élèves les différentes étapes indiquées à gauche. Expliquez que, dès les années 1830, le besoin en eau potable a poussé les New-Yorkais à s'installer plus au nord pour exploiter les ressources non contaminées situées au nord de la ville. La ville a acquis les terrains autour de chaque réservoir et continue d'en assurer la gestion aujourd'hui, mais une part importante du bassin versant ne lui appartient pas.

Discussion: Pensez-vous qu'il est juste que New York prélève de l'eau dans des régions éloignées? Pourquoi ou pourquoi pas? 

Concept : Filtration 

Expliquez comment les bassins versants filtrent naturellement l'eau. (Remarque : la leçon trois de cette série propose une expérience qui illustre ce phénomène.) L'eau qui tombe du ciel traverse des filtres naturels formés par le sol et les racines des arbres avant d'être recueillie dans des réservoirs.

Montrez aux élèves les schémas disponibles ici . En vous appuyant sur votre lecture préalable de cet article, expliquez-leur clairement que l'eau qui tombe du ciel sous forme de précipitations est collectée dans des réservoirs, étroitement surveillée et légèrement traitée pour des raisons de sécurité, puis acheminée directement par des aqueducs et des canalisations jusqu'aux robinets, machines à laver et toilettes des New-Yorkais.

Concept: gravité 

Le système de distribution d'eau de New York fonctionne entièrement par gravité : l'eau s'écoule vers le bas et est filtrée avant d'atteindre les réservoirs, puis elle rejoint le réseau de distribution et alimente la ville. La gravité est la force qui attire toute chose vers la Terre et nous empêche de flotter.

Les ingénieurs ont compris comment utiliser cette gravité - au cours de l'aqueduc de Croton, par exemple, l'eau descend à un taux de seulement 13 pouces par mile, mais c'est suffisant pour que tout le système continue de couler vers la ville. 

Les pompes sont utilisées aux jonctions clés des bâtiments pour aider l'eau à se déplacer jusqu'aux châteaux d'eau, mais la pression non assistée de l'eau est généralement suffisante pour atteindre seule le 6ème étage de la plupart des bâtiments!  

Démontrez comment l'eau peut s'écouler sans aucune machinerie en montrant aux élèves un siphon de base: remplissez l'un de vos deux récipients d'eau et placez-le sur un comptoir ou une chaise. Placez l'autre récipient dans un endroit plus bas que l'autre. Introduisez le tuyau transparent dans le récipient contenant de l'eau et éliminez tout l'air, soit en aspirant l'eau avec votre bouche, soit en le submergeant entièrement dans le réservoir, puis en couvrant et en tenant une extrémité avec votre pouce pendant que le tube est encore sous l'eau. Une fois que l'air est sorti du tuyau, utilisez votre pouce comme bouchon et placez cette extrémité du tuyau dans le récipient de réception, en vous assurant que le tuyau reste immergé dans l'eau de l'autre côté afin que l'air ne rentre pas. le siphon doit monter et sortir du premier récipient et dans le second. 

(Vous trouverez ici une démonstration vidéo de ce à quoi cela pourrait ressembler, ainsi qu'une analyse approfondie des forces en jeu.)

Expliquez: les ingénieurs ont compris comment utiliser les forces naturelles pour aider l'eau à circuler dans le système d'eau de New York sans utiliser de machines. Pourquoi est-ce une bonne idée? 

Il est de notre responsabilité de préserver la propreté de l'eau dans le système à chaque étape du processus. Une chose que nous pouvons faire, c'est de ne pas la surconsommer, car la filtration de l'eau que nous utilisons nécessite d'importantes ressources naturelles. (Remarque : La deuxième leçon de cette série traite de l'utilisation de l'eau.)

Reinforce : Envisagez de vous procurer The Magic Schoolbus At the Waterworks (Cole et Degen) dans une édition spéciale de la ville de New York publiée en coopération avec le département de la protection de l'environnement de la ville de New York.