L'empreinte écologique : comme un outil pédagogique pour aborder les enjeux du développement durable

Travail de fin de formation initiale Juan-Carlos Barros et Benoît Molineaux

MFR : Maurice Reusse

 


Sommaire

1. Introduction générale

2. Objectifs de la recherche

3. Hypothèses de départ

4. Que nous apprend l'empreinte écologique ?

5. Recherche

5.1. Démarche

6. Résultats

6.1. Séquence 1 : Jeu de rôles

6.2. Séquence 2 : Jus d'orange et coupole sur la ville

7. Séquence pédagogique améliorée

8. Conclusions

9. Perspectives

10. Remerciements

11. Références

12. Annexes :


1 Résumé :

La centaine de jeunes de 14 à 17 ans que nous avons interrogés n'étaient pas ou peu conscients du fait que le mode de vie actuel des Européens ne peut être partagé par plus de 2 milliards d'habitants sur Terre, faute de ressources naturelles. Si la limitation des ressources est un véritable enjeu planétaire, elle est impalpable pour le simple individu et contradictoire avec un modèle de société qui prône une augmentation exponentielle de la consommation. Persuadés d'être face à un véritable enjeu pédagogique, nous proposons de l'aborder ici à l'aide d'un logiciel interactif basé sur le concept d'empreinte écologique. L'objectif est d'estimer la qualité pédagogique de cet outil. Les résultats démontrent l'importance d'une phase d'introduction qui permet aux élèves de s'imaginer en gestionnaires des ressources. Le logiciel permet ensuite de s'approprier le problème en suscitant la réflexion sur les implications de nos actes quotidiens. Placée dans une séquence adaptée, nos résultats montrent que l'empreinte écologique est un concept utile pour aborder les enjeux du développement durable avec des adolescents. Nous avons nous-mêmes beaucoup appris en utilisant le logiciel et souhaitons partager cette expérience. A ce titre, une séquence pédagogique complète a été rédigée à l'usage des enseignants qui voudraient aborder ce sujet difficile avec une classe.

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2 Introduction générale

Peu de gens remettent en question le fait que la quantité et la qualité des ressources naturelles de notre planète diminuent de manière inquiétante. Nous contribuons à cet état de fait par notre mode de vie et notre modèle de société. Le taux de croissance de l'économie mondiale est de 4% par an. On peut y associer directement une croissance des impacts de l'homme sur l'environnement (A. Jaccard, 1995). La planète sur laquelle nous vivons est un espace fermé aux ressources limitées. Elle ne peut s'accommoder d'une croissance illimitée de la consommation. Les spécialistes admettent que les premiers signes d'une confrontation entre ressources limitées et consommation humaine sont déjà inquiétants (changement de climat en particulier &emdash; Chambers et al., 2000).

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  1.  

    Un individu vivant dans notre société moderne se sent démuni par rapport à la dimension planétaire du problème et ses implications politiques, sociales et économiques. A ceci, il faut associer le fait que les gens &emdash; et les jeunes en particulier &emdash; sont conditionnés par un modèle de société qui prône l'accumulation des biens matériels et la croissance de la consommation dans tous les domaines. Pourtant, il suffit d'imaginer comment vivaient nos parents à notre âge pour se rendre compte à quel point notre impact sur la planète a pu augmenter en une génération.

     

    L'empreinte écologique est un outil qui permet de ramener le problème de la limitation des ressources planétaires à l'échelle de l'individu. Si l'on admet le modèle qui permet de mesurer la consommation en ressources naturelles d'un individu, alors on peut répondre à des questions aussi fondamentales que : Combien d'individus la Terre peut-elle supporter à long terme si tout le monde vivait comme moi  ? Quels sont mes actes qui consomment le plus de ressources naturelles ? En quoi puis-je modifier mon comportement afin de prolonger notre survie sur la planète ? Comment comparer le mode de vie de différents individus / populations en termes de consommation des ressources naturelles ? (voir Wackernagel et Rees, 1996).

     

    En utilisant un logiciel qui apporte des réponses tranchées à ces questions nous faisons le pari que les adolescents sont capables d'en appréhender les enjeux. La difficulté consiste à amener les élèves à s'approprier ces questions et leurs réponses afin qu'ils se sentent acteurs dans l'évolution de la société. Les adultes de demain seront confrontés au problème de la limitation des ressources naturelles et nous pensons qu'il est important de les informer - avec un maximum d'objectivité et d'esprit d'analyse - de la situation actuelle et de son évolution possible. C'est dans cet esprit que nous avons réalisé ce travail.

Objectifs de la recherche


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Hypothèses de départ

Avant d'aborder ce travail, nous émettons les hypothèses suivantes :

Difficultés à surmonter :

Atouts prévisibles :


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Que nous apprend l'empreinte écologique ?

  1. L'empreinte écologique est un outil pour transformer nos activités en une seule unité de consommation des ressources naturelles : la superficie de terre biologique productive qui serait nécessaire pour nous faire vivre de manière durable. Ainsi il faut (en moyenne) 2,3 hectares pour nourrir un Européen et 2,8 pour un Nord-Américain. Ces surfaces sont importantes car les modèles tentent de tenir compte de toutes les étapes associées à un geste de consommation. Ainsi l'empreinte équivalente à la consommation en Europe d'un jus d'oranges de Floride devra tenir compte (entre autres) du transport depuis les Etats-Unis. (Voir annexe 1 pour une définition complète de l'empreinte écologique avec une réflexion autour du verre de jus d'orange).

    Combien nous offre la nature ? Le logiciel d'empreinte écologique permet de mesurer les surfaces en terrains de foot (un terrain de foot = 50 x 100 m = _ hectare). Si l'on compte la superficie totale de la planète terre, il y a environ 17 terrains de foot par personne pour 6 milliards de personnes. Après avoir enlevé les océans, les déserts, les glaciers et tous les endroits qui ne sont pas " biologique productifs ", il reste un peu plus de 4 terrains de foot par personne (surface biologique productive). Il faut réserver un peu de cet espace pour les autres espèces animales ; on choisit de leur en laisser 12% suivant le rapport qui a posé les bases du développement durable (cf. Brundtland, 1987). Il reste donc moins de 4 terrains de foot disponibles pour chacun des 6 milliards d'individus vivant à l'heure actuelle.

    Quelle est notre empreinte écologique ? Pour une seule personne vivant en Suisse, la terre a besoin en moyenne de 13 terrains de foot pour subvenir à ses besoins sans épuisement des ressources (cf. Loh, 2000). La moyenne mondiale est d'environ 5-6 terrains de foot par personne (même référence). Cela veut dire que nous sommes actuellement en train d'épuiser les ressources naturelles (Wackernagel et Rees., 1996). Oui, nous consommons déjà plus que ce que la terre peut nous offrir sur le long terme et il faut encore mettre ces résultats dans la perspective d'une population mondiale de 10 milliards d'individus en 2050.


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Recherche

Démarche

L'idée de départ consiste à élaborer une séquence pédagogique s'appuyant sur un outil informatique. Cet outil informatique permet à un élève de calculer en quelques minutes sa propre empreinte écologique qui pourra être comparée à l'empreinte moyenne d'un chinois, d'un adolescent à Genève, d'un américain, etc. Il s'agit donc là d'un véritable atout pour concrétiser la notion d'empreinte chez les élèves et pour rendre le cours plus personnel…

Nous avons commencé par nous questionner longuement sur la position et le rôle de l'outil informatique dans notre séquence. Ceci a été fait en grande partie avec Olivier Duchosal et Luc Faravel (également maîtres en formation) au cours du séminaire sur l'utilisation des TICs animé par François Lombard. Après cette réflexion de fond, nous nous sommes lancés dans l'expérience directe avec nos élèves. Trois séquences d'apprentissage ont été testées avec des classes différentes, de la 9ème du cycle à la 2ème du Collège. Un résumé de ces séquences est présenté ci-dessous (§ 5.3 à 5.5). Les documents de travail utilisés sont fournis en annexe.

 Notre démarche expérimentale consiste à

Présentation du logiciel

En collaboration avec le comité Agir 21 et le studio B7 de Genève, nous avons développé un logiciel qui permet de calculer l'empreinte écologique personnelle d'un individu. Les algorithmes nous ont été fournis par les auteurs du concept d'empreinte écologique (Wackernagel et Rees, 1996). L'adaptation aux normes européennes a été faite à partir de moyennes sur plusieurs pays européens.

Le logiciel pose 13 questions sur 3 secteurs d'activités (nourriture, transports et habitation) et réalise un calcul direct de l'empreinte écologique avec plusieurs façons d'illustrer les résultats :

Cet outil informatique permet différentes approches :


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Séquence 1 : Jeu de rôles planétaire

Séquence 2 : Jus d'orange et coupole sur la ville

Séquence 3 : Vaisseau Spatial


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Résultats

Séquence 1 : Jeu de rôles

Séquence 2 : Jus d'orange et coupole sur la ville

Séquence 3 : Vaisseau Spatial


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Synthèse des résultats

Si le logiciel s'est montré facile d'utilisation est attrayant pour les élèves, les phases de discussion et d'introduction au concept d'empreinte écologique se sont révélées déterminantes pour la réussite de la séquence, tant du point de vue des acquis que de l'attrait pour les élèves. Dans ce contexte, la réflexion sur le vaisseau spatial permet aux élèves de s'approprier le problème et suscite une réelle motivation pour calculer leur empreinte personnelle à l'aide du logiciel.

Séquence pédagogique améliorée

En tentant de tirer parti des points forts et d'éviter les écueils décelés dans les séquences testées, nous avons rédigé une séquence " améliorée " (décrite en détail dans l'annexe 6). Nous espérons que ces fiches pourront être utilisées par d'autres enseignants pour mettre sur pied rapidement une séquence pédagogique efficace. Un résumé de son contenu se trouve ci-dessous.

A) La séquence améliorée est proche de la troisième séquence mise en œuvre. Elle s'appuie sur l'idée du vaisseau spatial pour stimuler les élèves et pour les amener à se poser les questions avant d'y répondre :

B,C et D) Une fois que les questions sont lancées, il s'agit de fournir aux élèves un outil assez puissant pour tenter d'y répondre. On commence par proposer de comptabiliser les ressources nécessaires pour un verre de jus d'orange. Ceci a pour but de recentrer le questionnement des élèves sur notre planète. La dissection de cet acte anodin montre bien aux élèves qu'il faut adopter une pensée globale pour analyser notre impact sur les ressources naturelles.

E) L'outil " empreinte écologique " vient alors à point nommé car il est nécessaire pour que les élèves avancent dans leur questionnement. Pour le présenter, on procède comme dans la méthode de la séquence 2 : on donne l'exemple de la coupole sur la ville qu'on étire jusqu'à ce qu'elle contienne la surface nécessaire au maintien durable de la ville puis on définit cette surface comme étant l'empreinte écologique de la ville.

F) A ce moment, on peut choisir de présenter les statistiques officielles qui comptabilisent les consommations de chaque pays dans de nombreux domaines. On peut également présenter les modèles permettant de convertir les ressources consommées en superficie. Il faut toutefois savoir que, même si ces informations sont capitales, elles prennent beaucoup de temps et peuvent facilement conduire à une confusion chez les élèves se sentant submergés par des chiffres.

G) Après toutes ces cogitations, les élèves sont en droit de demander des exemples concrets et des chiffres les concernant directement. C'est le moment de passer devant l'ordinateur pour utiliser le logiciel de calcul d'empreintes. On a intérêt à proposer un questionnaire sur lequel chaque élève reporte ces résultats et constatations au sujet des empreintes que lui fournit l'ordinateur. On leur demande quels sont les habitudes qu'ils ont et qui constituent une lourde charge pour l'écosystème. On leur demande également de proposer des changements dans ces habitudes et d'étudier l'effet de ces changements sur leur empreinte écologique. Enfin, on essaye d'attirer l'attention des élèves sur la disparité des empreintes moyennes en fonction des pays (Afrique, USA) mais aussi des catégories d'individus (homme/femme d'affaire, adolescent).

H) La séquence devrait s'achever par un débat ou une synthèse en groupes pour asseoir les notions et clarifier les grands défis qui s'ouvrent à nous (responsabilité individuelle). Une continuation naturelle et passionnante serait d'entreprendre des actions comme visites d'installations techniques, lettres à des responsables, montage d'expositions ou de sites web, etc.


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Conclusions

  1. Dans l'esprit des élèves que nous avons consultés, il y a sur Terre des ressources en suffisance pour que le niveau de vie suisse soit partagé par l'ensemble de la population mondiale. Les différences de niveau de vie seraient dues uniquement à une mauvaise répartition des richesses. Le logiciel d'empreinte écologique contredit cette hypothèse en permettant de déterminer combien d'êtres humains la Terre peut supporter de manière durable en fonction du niveau de consommation. Ainsi tous les élèves ont découvert que la Terre ne pourrait supporter à long terme plus de 2 milliards de Genevois. Et pourtant ce résultat, qui est l'objet de modèles forcément inexacts (étant donné le nombre et la complexité des phénomènes concernés) donne une surestimation de la réalité, d'après les auteurs du concept d'empreinte écologique (Wackernagel et Rees, 1996) et (Jaccard, 1995).

    Notre étude montre que l'empreinte écologique est un concept qui permet d'aborder de manière objective des questions fondamentales pour notre survie dans un monde aux ressources limitées. Ce sujet est difficile de par sa dimension planétaire et son message en contradiction avec une croissance exponentielle de la consommation. Certains jeunes ont pu découvrir que le monde est un espace fermé aux ressources limitées et que chaque individu contribue à la consommation de ces ressources en fonction de son mode de vie. Certains jeunes étaient déjà bien informés des gestes qui permettent de diminuer notre impact sur l'environnement. Pour ces élèves, le concept d'empreinte écologique a permis d'établir une comparaison directe entre l'impact d'activités aussi diverses que rouler en voiture ou boire un verre de jus d'orange. Ils ont pu également observer combien le taux de consommation par habitant varie d'un pays à l'autre.

    Finalement, nous avons nous-mêmes beaucoup appris grâce à ce concept simple qui ramène tout à une unité, ce qui est particulièrement élégant pour les physiciens que nous sommes. Par curiosité, nous avons abordé les questions de la limitation des ressources naturelles, de leur gestion à long terme et de la croissance exponentielle de la consommation avec plusieurs enseignants du canton. Par le biais de l'association Agir 21, nous avons également contacté des spécialistes des problèmes d'environnement. Tous sont d'accord sur le fait que ces questions sont aussi fondamentales qu'elles ont difficiles à cerner de manière simple. Tous se sentent démunis quand à prévoir une séquence d'apprentissage pour aborder ces questions. Après ce travail, nous sommes convaincus que la notion d'empreinte écologique permet aux jeunes &emdash; et aux adultes &emdash; d'aborder ces questions de manière concrète et d'y puiser des réponses qui ne laissent pas indifférent.


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Perspectives

  1. Sur la base de nos résultats, notre souhait est de faire partager cet enseignement à un maximum d'élèves. Dans cette perspective, nous avons envisagé trois possibilités :

    Premièrement, donner cet enseignement " sous le manteau " comme nous l'avons fait en le glissant dans une branche dont le plan d'étude n'y fait pas explicitement mention. Comme nous l'avons montré, plusieurs objectifs importants peuvent être atteints de cette manière mais les élèves quittent nos cours en ayant peut-être l'impression que la séquence est le fruit d'une réflexion marginale par rapport aux plans d'étude. Pour donner une crédibilité satisfaisante à cet enseignement, il faudrait que tous les élèves en entendent parler. C'est pourquoi il serait préférable de procéder différemment.

    Deuxièmement, on peut imaginer d'introduire une discipline " environnement " comme cela existe déjà au primaire (éventuellement en cours à option). Ceci permettrait à tous les élèves d'aborder ce sujet de manière approfondie. On pourrait passer plus de temps sur l'élaboration et l'appropriation des problèmes, sur l'étude des exemples qui rendent les concepts plus familiers, sur l'information locale avec des conférences d'élus locaux ou de spécialistes de la région, sur l'activité locale avec des lettres aux directeurs d'établissements, aux parents, aux médias ou un site web qui permettraient de faire bouger les choses et qui mettraient beaucoup plus en valeur le travail des élèves. Toutefois, il reste le risque que ce cours reste en dehors des autres cours, comme une parenthèse dans la semaine qui se refermerait dès qu'on le quitte. Ceci le rendrait moins crédible du point de vue académique.

    Troisièmement, on peut imaginer que chaque discipline concernée propose un (ou plusieurs) module(s) propre à sa branche. Imaginons un certain nombre de ces modules : On aurait un module " physique " abordant notamment les questions sur l'énergie, un module " chimie " servant par exemple à comprendre la combustion du pétrole, un module " biologie " traitant de photosynthèse, un module " géographie " étudiant le problème à l'échelle planétaire (partage et finitude des ressources, etc.), un module " économie " discutant des différentes notions de progrès (PNB, croissance, etc.), un module " histoire " adoptant l'analyse chronologique du problème, un module " linguistique " dans n'importe quelle langue où les élèves pourraient par exemple rédiger des lettres ou des articles journalistiques, préparer des débats (radio, internet, etc.) ou des expositions (établissements, site web, etc.). Cette troisième mouture aurait l'avantage sensible de faire passer le souci environnemental par " infusion ". Les élèves seraient forcés d'admettre que certains problèmes graves existent puisqu'ils seraient immergés dans ce sujet à travers de nombreux cours, de nombreux discours, de nombreux points de vue. Ce système donnerait également plus de sens à l'apprentissage de certaines notions (notamment dans les branches scientifiques) qui restent habituellement abstraites et ne sortent presque jamais de l'univers clos de leur discipline. C'est par exemple le cas de l'énergie pour le cours de physique.


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Remerciements

  1. Plusieurs personnes ont contribué à ce travail. Nous avons profité du module M6-2 de l'IFMES et d'une collaboration avec L. Faravel et O. Duchosal pour engager une réflexion autour de ce logiciel en tant qu'outil pédagogique. Motivés par l'enthousiasme de F. Lombard, nous avons retenu cette activité pour notre travail de fin de formation. Nous remercions D. Acher et l'association Agir 21 avec laquelle nous avons pu participer à la traduction du logiciel. R. Morel et C. Cottier nous ont soutenus dans nos démarches. M. Wackernagel nous a fourni les algorithmes ainsi que des renseignements utiles sur l'utilisation en classe de l'empreinte écologique. M. Reusse est ici remercié pour le temps qu'il nous a consacré et pour ses conseils éclairés sur l'introduction en classe de ce concept difficile. Finalement, nous remercions les élèves pour leur enthousiasme et pour leurs jugements critiques nous incitant toujours à améliorer nos séquences.


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Références