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M1 Comprendre les Changements Climatiques : du passé au futur
Le parcours « Enjeux : Comprendre les changements climatiques : du passé au futur » (ECLAT) s’intéresse à des enjeux sociétaux et économiques majeurs allant 1) de la compréhension des changements climatiques passés, présents et futurs, à la fois naturels et anthropiques, 2) à leurs impacts sur les environnements, les écosystèmes et les sociétés, 3) à la gestion des ressources énergétiques.
Le parcours ECLAT du M1 STePE a pour objectif de fournir aux étudiant-e-s un socle de connaissances et de compétences solides sur 1) le fonctionnement et l’évolution du système climatique à différentes échelles spatiales (planétaire à régionale) et temporelles (passé, présent et futur) ainsi que sur 2) les forçages et réponses des changements globaux passés, en cours et futurs sur l’environnement et les sociétés et leurs implications et applications.
L’étude du fonctionnement du système climatique est pluridisciplinaire. Deux disciplines seront particulièrement étudiées au sein de la voie ECLAT du master STePE :
1) La physique qui permet d’expliquer les écoulements des enveloppes fluides de la Terre (air, eau, lithosphère), les échanges d’énergie, les interactions lumière-matière, les aspects ondulatoires de phénomènes naturels,
2) Les sciences de la Terre qui permettent notamment de comprendre les interactions existantes entre les grands compartiments de la planète (atmosphère, hydrosphère, lithosphère, biosphère), les grands cycles (bio)géochimiques des principaux éléments associés au climat notamment les cycles du carbone et de l’eau, le tout sur différentes fenêtres temporelles (de l’échelle de la saison à l’échelle des temps géologiques).
Aussi l’étude des climats de la Terre repose sur des outils communs entre les sciences de la Terre et la physique. L’objectif du M1 ECLAT vise donc à former les étudiant-e-s à développer une approche systémique des questions scientifiques relatives aux changements climatiques par l’observation (satellite ou lors de stage de terrain à terre ou en mer), l’utilisation d’instruments (satellite, terrain ou laboratoire : interférométrie, radar, lidar, microscopie, géochimie, minéralogie, sédimentologie), la modélisation et la simulation numérique (modèles climatiques), et ce pour donner aux étudiant-e-s les outils et les méthodes nécessaires pour étudier, analyser et comprendre les climats passés, actuel et futurs de la Terre.
En termes d’enseignements, le parcours comprend un tronc commun au M1 STePE (Fonctionnement de la Terre, Anglais, Analyse de données) complété par cinq unités d’enseignement de renforcement disciplinaire dédiées au fonctionnement du système climatique (Dynamique de l’océan et de l’atmosphère, Variabilité et forçage du climat, Isotopes dans l’environnement, Cycles biogéochimiques et paléotraceurs, Variabilité et forçage du climat, Physique des interactions rayonnement–matière). Le parcours inclut également des stages de terrains et/ou de travaux expérimentaux ainsi que cinq unités d’enseignement optionnelles à choisir parmi les différentes options proposées par les différentes voies du M1 STePE en fonction des aspirations professionnelles de l’étudiant (ex : droit ou écologie de l’environnement, télédétection, environnements sédimentaires, calcul scientifique…). Un stage de recherche de 2 mois est également intégrer dans le parcours.
De par son contenu, ce parcours vise donc à former des expert-e-s dans le domaine de la climatologie et de la paléoclimatologie puisque la compréhension des interactions physico-chimiques mises en jeu dans le système climatique et entre les compartiments fluides et solides de la Terre, la maitrise d’outils d’observation et de mesure des paramètres géophysiques et géochimiques qui décrivent la Terre ainsi que la connaissance des moyens de mesures et des méthodes d’analyse (numériques et en laboratoire) des climats de la Terre, qui sont les prérequis nécessaires à la bonne conduite de ces expertises, font partie intégrante de la formation proposée.
Lieu(x) d'enseignement
ORSAY
GUYANCOURT
Pré-requis, profil d’entrée permettant d'intégrer la formation
Les étudiant-e-s souhaitant intégrer le M1 ECLAT du master STePE viendront préférentiellement d’une Licence ou autres diplômes de niveau BAC+3 dans les domaines de la physique, chimie, des sciences de la Vie ou de la Terre et de l’Univers. Une sensibilité particulière au monde de la recherche scientifique et aux géosciences au sens large est également souhaitable. Elles et ils devront avoir de solides bases dans les différentes matières scientifiques ainsi qu’un niveau d’anglais permettant la compréhension orale et écrite de l’anglais scientifique.
Compétences
Décrire les différents composants impliqués dans les variabilités naturelles et forcées du système climatique, à différentes échelles de temps (climats actuels et passés, variabilités saisonnières à décennales).
Analyser les échelles spatiales et temporelles de l'évolution du climat, de phénomènes météorologiques, climatiques ou océanographiques, et des grands cycles (bio)géochimiques des principaux éléments associés au climat notamment les cycles du carbone et de l’eau.
Interpréter des mesures obtenues par instrumentation (télédétection active et passive, mesures in situ, méthodes d’analyses en laboratoire) afin d’expliquer des processus ou phénomènes cités ci-dessus.
Mener un projet de recherche dans les sciences du climat en sachant choisir les informations et/ou outils pertinents pour répondre à l’objectif scientifique visé.
Restituer à l’écrit et à l’oral en français et en anglais des travaux de synthèse bibliographique et de recherche.
Travailler en groupe et s’organiser en autonomie afin d’atteindre des objectifs communs en lien avec les sciences du climat et ce dans un temps imparti.
Profil de sortie des étudiants ayant suivi la formation
Les étudiant-e-s ayant suivi l’enjeu « Comprendre les changements climatiques : du passé au futur » du M1 STEPE seront capables de :
1. Décrire les différents composants impliqués dans les variabilités naturelles et forcées du système climatique, à différentes échelles de temps (climats actuels et passés, variabilités saisonnières à décennales).
2. Analyser les échelles spatiales et temporelles de l'évolution du climat, de phénomènes météorologiques, climatiques ou océanographiques, et des grands cycles (bio)géochimiques des principaux éléments associés au climat notamment les cycles du carbone et de l’eau.
3. Interpréter des mesures obtenues par instrumentation (télédétection active et passive, mesures in situ, méthodes d’analyses en laboratoire) afin d’expliquer des processus ou phénomènes cités ci-dessus.
4. Mener un projet de recherche dans les sciences du climat en sachant choisir les informations et/ou outils pertinents pour répondre à l’objectif scientifique visé.
5. Restituer à l’écrit et à l’oral en français et en anglais des travaux de synthèse bibliographique et de recherche.
6. Travailler en groupe et s’organiser en autonomie afin d’atteindre des objectifs communs en lien avec les sciences du climat et ce dans un temps imparti.
Débouchés de la formation
A l’issu de l’enjeu « Comprendre les changements climatiques : du passé au futur » du M1 STePE, les étudiantes s’orientent préférentiellement vers différents parcours du M2 STePE, dont principalement le M2 ECLAT, le M2 Arctic Studies. D’autres M2 nationaux ou internationaux aux thématiques proches peuvent également être accessibles.
A l’issue du M2 ECLAT, les débouchés sont principalement :
1. La réalisation d’une thèse de doctorat en recherche fondamentale ou appliquée
2. L’intégration d’entreprises et de bureaux d’études
Possibilités d’emplois à Bac+5 et Bac+8 : Chargé-e d’études ou de missions, Ingénieur-e d’études, Ingénieur-e de recherche, Chercheur-se, Enseignant-e-chercheur-se.
Instituts nationaux visés : Universités, CNRS, ANDRA, IRSN, CNES, CLS, IFREMER
Types d’entreprises possibles : EDF, Véolia, Léosphère, Climpact…
Collaboration(s)
Laboratoire(s) partenaire(s) de la formation
GEOsciences
Laboratoire des sciences du climat et de l'environnement - DRF
Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales.
Programme
Le S1 est constitué du tronc commun de STEPE, d'enseignements thématiques obligatoires et d'UEs de l'espace pédagogique inter-graduate school pour l'environnement.
Objectif général: Comprendre les cycles biogéochimiques dans l'océan actuel. Comprendre et modéliser les traceurs géochimiques dans l'océan actuel. Appliquer ces connaissances pour contraindre les variations paléoclimatiques.
Programme :
- Propriétés physico-chimiques et hydrologie actuelle des océans.
- Le cycle des éléments nutritifs dans l'océan.
- Les isotopes du carbone dans l'océan actuel et passé.
- Les isotopes de l'oxygène.
- Les isotopes du Nd et du Sr dans l'océan actuel et passé.
- Les paléotraceurs terrigènes : reconstructions paléoenvironnementales.
- Les paléotraceurs micropaléontologiques : foraminifères benthique et planctonique. Fonctions de transferts et méthodes des analogues.
- Traceurs géochimiques de reconstitution des températures de surface de l'océan.
- Traceurs et modèles.
Bibliographie :
Géochimie Marine, Roy-Barman et Jeandel, Vuibert, 2011.
Jeanne Ghérardi (Maîtresse de Conférences, UVSQ, LSCE)
Marielle Saunois (Maîtresse de Conférences, UVSQ, LSCE).
Déroulement et organisation pratique :
L'unité d'enseignement comptera 8 séances de cours/TD, dont deux dédiés aux projets tutorés. Les séances (CM/TD) sont constituées de séquences de cours associées à des mises en œuvre sur des exercices typiques.
L'évaluation de l'UE comporte :
•Des évaluations formatives sous forme de quizz en cours de séance permettront à l'étudiant d'évaluer son niveau de compréhension des concepts et principes théoriques.
•L'évaluation normative tiendra compte à 40 % du contrôle continu et à 60% de l'examen terminal écrit. Le contrôle continu prendra en compte les rapports écrits sur les projets tutorés océans et atmosphère et la soutenance d'un ou de ces deux sujets.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
L'unité d'enseignement Dynamique de l'atmosphère et de l'océan est dédié à la description et modélisation des enveloppes superficielles de la Terre et du climat.
L'objectif est d'amener l'étudiant à comprendre la circulation de l'eau et de l'air (océans et atmosphère) sur Terre, ainsi que des phénomènes naturels observés dans l'atmosphère ou dans les océans (leurs caractéristiques, l'ordre de grandeur de ces caractéristiques, les equations régissant ces phénomènes). Les notions suivantes sont abordées:
•Aéronomie
•Dynamique de l'atmosphère à grande échelle
•Stabilité de l'atmosphère et de l'océan
•Formation des nuages
•Les circulations océaniques
•Le climat de la Terre.
Prérequis :
Des connaissances en physique des fluides seront un atout et en particulier sur la conservation de la masse, l'équation de Navier Stokes, les caractéristiques d'un fluide.
Bibliographie :
- Fondamentaux de Météorologie, Sylvie Malardel
- Dynamical oceanography, R. Stewart
- Atmospheric and oceanis fluid dynamics, G. Vallis
- Ocean circulation, Angela Collins, the open university.
Valérie Daux
Guillaume Delpech
Philippe Sarda
Christelle Marlin.
Déroulement et organisation pratique :
- A distance : Le module débute par une auto-formation de mise à niveau sur les isotopes.
- 8 séances en salle :
1) Radioactivités utilisées en Géosciences, datation radiochronologique, traçage des grands réservoirs géochimiques par les isotopes longues.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Cette unité d’enseignement est consacrée aux Isotopes dans l’Environnement.
A l’issue de cet enseignement, les étudiant(e)s seront capables de :
-Prévoir le type de désintégration d’un isotope radioactif, écrire son équation de désintégration, en différentielle et en intégré.
-Comprendre et expliquer l’évolution des rapport isotopiques longues périodes classiquement utilisés comme traceurs de la Terre interne ou outils de datation, et en quoi ils constituent un enregistrement permettant de raconter l’histoire des grands réservoirs terrestres.
-Expliquer la notion de fractionnement isotopique des isotopes stables légers, à l’équilibre et en conditions cinétiques
-Utiliser les variations de composition isotopique de l’oxygène et de l’hydrogène pour des études en hydrologie, hydrogéologie, climatologie et paléoclimatologie.
Prérequis :
Niveau L3 Géosciences, Physique, Chimie
- Structure de la matière
- Concept de base en chimie
- Réactions chimiques
- Notion d’isotopie
Mathématiques niveau Terminale S.
Bibliographie :
Faure, G., 1986. Principles of isotope geology. (2nd Ed.) John Wiley & Sons, p.589
Allègre, C., 2005. Géologie isotopique. Belin, en Français ; Allègre, C., 2008. Isotope geology, Cambridge University Press.
Hoefs, J., 2018. Stable isotope geochemistry. Springer Textbooks in Earth Sciences, Geography and Environment.
Criss, R.E., 1999. Principles of stable isotope distribution. Oxford University Press.
Faure et Mensing, 2004. Isotopes : Principles and applications, 3rd Edition. Wiley.
Clark I., 2015. Groundwater Geochemistry and Isotopes, CRC Press, 1st Edition
AIEA. 2008. Isotopes de l
Permet de confronter les écoles de pensées sur le transfert radiatif dans les surfaces.
Enfin, séances CM/TP sont proposées sur les outils : 1 TP qui se base sur un modèle de transfert radiatif pour étudier le phénomène d'absorption au sein d'un milieu gazeux et 1 TP qui développe l'équilibre radiatif-convectif qui a lieu dans la plupart des planètes ayant une atmosphère.
L'évaluation de l'UE comporte :
•Une évaluation formative au fil de l'eau, articulée autour des exercices réalisés en séance et tutorés par l'enseignant.
•Une évaluation normative permettant de donner la note finale et composée de 2 comptes rendus de TP menés en binôme comptant pour 40% de la note finale et d'un examen comptant pour 60% de cette note.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Ce module est dédié à la description des éléments de physique qui interviennent dans les interactions entre de la matière et un rayonnement.
Le transfert radiatif décrit la propagation d'un rayonnement dans les milieux (gaz, solide, liquide) et les interactions que ce rayonnement peut avoir avec les constituants du milieu traversé. La théorie du transfert radiatif est fondamentale dans l'étude du climat puisque les échanges radiatifs sont à l'origine de la dynamique atmosphérique. Le transfert radiatif est également un outil nécessaire à de nombreux domaines des géosciences car il est à la base de toutes les méthodes de télédétection, qu'elles soient actives ou passives. L'instrumentation basée sur la télédétection permet en effet de quantifier, à distance et de manière non-destructive, les caractéristiques physiques et chimiques des milieux naturels (surface, océan et atmosphère).
Ce module se propose d'introduire les notions de physique associées au transfert radiatif, les propriétés radiatives des milieux (liquides, solides ou granulaires) et les différentes applications en géosciences.
Prérequis :
•Avoir des notions en physique des ondes : longueur d'onde, fréquence, énergie, unités SI
•Savoir intégrer et dériver analytiquement des équations simples
•Savoir faire une analyse des unités pour vérifier l'adéquation des résultats obtenus avec ceux attendus.
Bibliographie :
-Radiative transfer in the atmosphere and ocean. G. Thomas and K. Stamnes, Ed Cambridge Univ. Press 2011
-An introduction to atmospheric radiation. K. Liou, Ed. Elsevier, 2002.
-Light scattering by small particles. H.C. Van de Hulst, Dover Publications In.
Coordination: Edwige Pons-Branchu et Giuseppe Siani
Enseignements:Edwige Pons-Branchu, Giuseppe Siani, Christophe Colin, Sophie Sepulcre, Gilles Ramstein.
Déroulement et organisation pratique :
A l’issue de cette unité d’enseignement, les étudiant(e)s du Master 1 ECLAT seront capables de
•Décrire les principaux forçages des paléoclimats à différentes échelles de temps
•Interpréter des signaux climatiques retranscrits dans les archives naturelles du climat (sédiments marins et continentaux, spéléothèmes, glaces).
•Retrouver-calculer des paramètres climatiques à partir de données expérimentales (carottes marines).
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Mode Climatique Actuel (NAO, ENSO, Moussons …). (Edwige Pons-Branchu)
Changements climatiques à l’échelle millénaire : les enregistrements continentaux. (Edwige Pons-Branchu)
Changements climatiques à l’échelle millénaire : les enregistrements marins. (Giuseppe Siani)
Forçages climatiques à l’échelle de Milankovich et les cycles glaciaires/interglaciaires. Rétroactions du climat. (Christophe Colin)
Reconstructions et mécanismes des climats du passé géologique à l’actuel : Impact de la géodynamique interne de la terre sur les changements du climat. (Giuseppe Siani)
Les enregistrements paléoclimatiques : travaux dirigés (Sophie Sepulcre)
Inroduction à la Modélisation du climat (Gilles Ramstein).
Analyse de données bases (statistiques et signaux)
Langues d’enseignement :
FR
ECTS :
3
Détail du volume horaire :
Cours :12
Travaux pratiques :16
Projet :5
Modalités d'organisation et de suivi :
Coordinateur :
Equipe pédagogique :
Pascal SAILHAC
Moniteurs / ATER.
Déroulement et organisation pratique :
4 cours à 3h
4 TP à 4h en lien avec les cours. TP sur ordinateur (logiciels utilisés: Excel et PAST) en groupes de 20 étudiants
Chaque étudiant aura un jeu de données à analyser en travail personnel et à rendre un rapport sur ce travail.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
La présentation, l'analyse et le traitement informatique des données géologiques est devenu un savoir-faire indispensable pour le travail professionnel en sciences de la Terre que ce soit l'analyse des variations climatiques, la recherche de la provenance d'agents pollueurs ou l'extraction de signal utile dans des données géophysiques bruitées. Les étudiants vont apprendre à utiliser les techniques les plus courantes en analyse statistique et traitement de données.
Contenu:
Statistique et probabilité
Covariance et corrélation de données
Analyse spectrale
Filtrage
Projet informatique personnel.
Prérequis :
Bases d'Excel.
Bibliographie :
Devore, Jay. L. Probability and Statistics for Engineering and the Sciences, Third Edition, Duxbury Press, Belmont Califormia 1982.
Øyvind Hammer, Manual of PAST 3.14, Paleotonlogial Statistics, Univ. Of Oslo 2016
Bradley Efron & Robert J. Tibshirani, An introduction to the bootstrap, Chapman Hall/CRC 1993.
Ressource électronique, statnet : http://www.agromontpellier.fr/cnam-lr/statnet/cours.htm
Mari, J.-L., F. Glangeaud, and F. Coppens, Traitement du signal pour géologues et géophysiciens, 3 tomes, Editions Technip, Paris, 2001.
James, J.F., A student's guide to Fourier transforms, 135 pp
Level test: September
2 hour long classes:mid- September to end of January
Linguaskill mock exam: March (2hrs)
Linguaskill certification: March (2hrs).
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
How to make scientific presentations in English;
Writing for science;
Describing data presented in graph form;
Simulations and role plays around controversial issues related to Earth Sciences;
Writing and presentation of a fictive research proposal preceeded by a literature review;
Evaluating research proposals;
Preparation of an internation certification for English (Linguaskill- University of Cambridge :Cambridge Assessment English) via the online llearning platform: https://wims.u-psud.fr/wims/.
Fonctionnement du système Terre : phénomènes et concepts
Langues d’enseignement :
FR
ECTS :
3
Détail du volume horaire :
Cours :14
Travaux dirigés :14
Modalités d'organisation et de suivi :
Coordinateur :
Equipe pédagogique :
EC UVSQ.
Déroulement et organisation pratique :
L’UE est composée à part environ égales de cours et de travaux dirigés pour appliquer les notions vues en cours. Les diapositives de cours et les sujets de TD sont disponibles sous format numérique pour les étudiants. En TD, le travail se fait en petits groupes de 3-5 étudiants. Les corrigés des exercices sont donnés à la demande par mail aux étudiants pouvant montrer qu’ils ont cherché l’exercice.
Les séances (3h30) se répartissent en une séance de cours introductive sur le système Terre, un cours/TD sur les modèles en boite, un cours/TD construit autour de la conservation de la masse (advection-diffusion) et un cours/TD construit autour de la conservation de la quantité de mouvement (Navier-Stokes), une séance de restitution d’exercices types.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Cette unité d’enseignement de 3 ECTS est destinée à donner une compréhension générale et partagée du fonctionnement de la Terre à l’ensemble des étudiants de la mention de master STePE. Elle est construite autour d’une double approche du système Terre, à la fois phénoménologique (description du système et de ses composantes) et quantitative (autour des lois de conservation et de calculs d’ordre de grandeurs). L’UE est organisée autour des lois de conservation qui s’appliquent aux différents milieux de la Terre (océans, atmosphère, Terre interne, interfaces).
Prérequis :
- dériver et intégrer une fonction (niveau Terminale)
- restituer le sens et la forme de l’opérateur gradient, d’un vecteur
- savoir utiliser les vecteurs et l’opérateur gradient
- savoir projeter une équation vectorielle dans un repère cartésien.
Bibliographie :
- Géochimie océanique, M. Roy-Barman, C. Jeandel, Collec. Sc. de la Terre et de l’Univers, Vuibert eds. 978-2311003543, 2011
- Fondamentaux de météorologie, S. Malardel, Cépaduès ed., 2005, 726p. ISBN : 2854286316
- Physique et chimie de l’atmosphère, R.
Valérie Daux
Benoit Gabriel
Philippe Bousquet
Jane Lecomte
Christelle Marlin
Jean-Paul Vanderlinden
Pierre Tardiveau
Frédéric Schmidt
Laurent Fonbaustier
Jean-Marc Doucet
Jean-Denis Faure
Stéphane Bazeau
Claire Gaudichon
Jean-Claude Bureau
Harold Levrel
Erwan Personne
Laurent Salmon.
Déroulement et organisation pratique :
Dix conférences-débats sont programmées. La conférence et le débat durent chacun 45 minutes. Les sujets abordés balaient différentes thématiques propres aux Ecoles Graduées concernées. La programmation change d’une année à l’autre. Un animateur, choisi parmi les responsables des mentions des Ecoles Graduées, invite un conférencier parmi les enseignants-chercheurs et les chercheurs de l’Université Paris-Saclay ou un conférencier extérieur. Il anime la conférence, propose une question de réflexion pour l’examen final et assure la correction des devoirs portant sur cette conférence.
L’évaluation de l’UE comporte un examen final sous la forme d’un rapport dont le thème est tiré au sort pour chaque étudiant dans la liste des conférences de l’année. Le rapport est constitué du résumé de la conférence et d’une discussion à développer à partir d’une question proposée par l’animateur de la conférence. Le format est imposé. Il n’y a pas de rattrapage et cette UE n’est pas compensable.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Cette unité d’enseignement est une UE d’ouverture dans le domaine de l’environnement qui a pour objectif de faire découvrir aux étudiants des concepts et des approches différents de ceux qui sont enseignés dans leur filière. Elle fait partie d’un ensemble d’UE appelé Espace Pédagogique Commun sur l’Environnement, accessible depuis plusieurs masters de l’université Paris Saclay.
Elle se déroule sous forme de Conférences-Débats. Les conférences sont présentées par des chercheurs et autres personnalités du monde académique ou industriel.
A l’issue de cette unité d’enseignement, les étudiant(e)s seront capables de :
•Identifier les grands enjeux environnementaux
•Utiliser un vocabulaire et des références dans le domaine de l’environnement dans des disciplines connexes à celles enseignées dans leur filière
•Discuter des interactions entre biodiversité, alimentation, agriculture, société et environnement.
Prérequis :
Aucun : cette UE est accessible à tout étudiant de master M1 de l’université Paris Saclay.
Bibliographie :
Variable d’une année à l’autre en fonction des conférences. Des sources bibliographiques sont précisées lors des conférences.
Grands défis pour l'environnement et la planète 2 : projet pluridisciplinaire / conduite de projet et de biblio
Langues d’enseignement :
FR
ECTS :
3
Détail du volume horaire :
Cours :1
Travaux dirigés :3
Projet :20
Tutorat (dont suivi de stage) :2
Modalités d'organisation et de suivi :
Coordinateur :
Equipe pédagogique :
Jane Lecomte
Marielle Saunois
Référents scientifiques et membres du jury de projet qui sont choisis en fonction des sujets.
Déroulement et organisation pratique :
Le sujet de projet est choisi dans une liste ou proposé par le groupe d'étudiants. La plupart des sujets proposés étant très généraux, les étudiants peuvent recentrer le sujet sur un point particulier de la thématique générale choisie. Ce centrage fait parti du travail à mener pendant le projet. Les étudiants doivent s'organiser dans le groupe pour travailler collectivement et si possible régulièrement pendant l'année universitaire afin d'être prêt pour l'évaluation. Ils doivent envoyer le plan de leur présentation et la liste des références bibliographiques qui ont été utilisées pour le travail à un référent scientifique. Le travail est rendu sous forme d'une présentation ppt qui servira de support à un exposé de 15 minutes de chaque groupe devant un jury qui posera alors des questions (10 minutes). Tous les membres du groupe doivent participer à la soutenance organisée début mars. La note finale tient compte de la présentation orale, de la pertinence de la recherche bibliographique et des réponses apportées aux questions.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Scientifique.
Prérequis :
Aucun pré-requis sinon les connaissances de sa discipline d'origine niveau grade de Licence.
Bibliographie :
La recherche de sources documentaires est un des objectifs de cette UE.
Période(s) et lieu(x) d’enseignement :
Période(s) :
Octobre - Novembre - Décembre - Janvier - Février - Mars.
Lieu(x) :
ORSAY
Le S2 est constitué d'ECTS au choix d'ouverture et de spécialisation, d'ECTS aux choix en Terrain et expériences, du stage de M1 obligatoire et d'ECTS au choix dans l'espace pédagogique inter-graduate school pour l'environnement.
Le module est composé de 8 séances, soit 28h de cours avec des séances de 3h30.
L'évaluation finale contient 40% de Contrôle continu et 60% contrôle terminal
Le contrôle continu comprend l'évaluation de cinq ensembles d'exercices d'entraînement (individuel) (EE) (50% du CC) et de deux devoirs maisons (en binôme) (DM) (50% du CC). Le contrôle terminal est un examen sur machine en monôme de 3h.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
5.Faire des graphiques simples en 2 dimensions de différents types (lignes, points, barres, histogrammes) et dessiner des courbes paramétrées
6.Moduler les fenêtres graphiques et les graphiques, et les annoter correctement (superposition, subplot, légendes des axes, titres…)
7.Lire un fichier texte avec Octave afin d'en récupérer les données dans des variables et savoir comment traiter un fichier contenant des données erronées
8.Calculer des moyennes à l'aide de boucles adaptées
9.Faire une analyse guidée de données d'un fichier texte traitant de divers exemples (évolution des concentrations de gaz dans l'atmosphère, précipitations, émissions de gaz à effet de serre, etc..).
Prérequis :
Aucun.
Bibliographie :
•Cours informatique de l'ENSMA, formulaire UNIX Y. Ait-Ameur, L. Guittet, G. Pierra, I. Sauvaget.
•Cours d'algorithmique de Christophe Darmangeat, Paris 7, http://www.pise.info/algo/index.htm
•Introduction à Matlab, J.-T. Lapresté (Ellipses 1999)
•Outils mathématiques pour l'étudiant, l'ingénieur et le chercheur avec MATLAB, J.-T. Lapresté (Ellipses 2008)
•Mastering Matlab 7, D. Hanselman B. Littlefield (Pearson Education 2004).
Le cours a lieu à Guyancourt afin d'accéder aux infrastructures de recherche du laboratoire de recherche LATMOS, notamment à l'occasion des travaux pratiques de simulation expérimentale des atmosphères planétaires.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
L'objectif de ce module est de fournir aux étudiants les bases de compréhension des conditions climatiques et physico-chimiques des atmosphères planétaires dans un contexte de climatologie et d'exobiologie comparées.
La première moitié du module concerne la chimie et le transport des molécules atmosphériques dans le contexte exobiologique.
Cette partie est organisée sous forme de cours illustrés par des travaux pratiques :
-Des expériences sont menées sur la plateforme de simulation expérimentale des atmosphères planétaires du LATMOS,
-La modélisation de la chimie atmosphérique est également appliquée sur un exemple de chimie simplifiée.
La seconde partie du module aborde les ordres de grandeurs dans les atmosphères planétaires telluriques et les processus physiques à l'œuvre dans ces atmosphères : échappement, structure verticale et dynamique atmosphérique.
Les concepts sont appliqués sous la forme d'un projet : création d'une atmosphère fictive respectant les principes
physico-chimiques vus en cours, de façon quantitative si possible.
Prérequis :
Mécanique
Chimie générale
Notions de spectroscopie UV-Visible et Infrarouge.
Bibliographie :
Le système solaire, Encrenaz, Bibring, Blanc, Barucci, Roques et Zarka, EDP Sciences/CNRS Editions.
Objectif:
Présentation des différents contextes structuraux de formation des bassins sédimentaires et des facteurs contrôlant leur remplissage (subsidence, eustatisme, apports sédimentaires) ainsi que la géométrie des corps sédimentaires dans les bassins.
Contenu:
Concepts, typologie et classification des bassins
Notions de subsidence
Notions d'eustatisme
Stratigraphie séquentielle
Les aspects structuraux des bassins en extension et en compression
TD de lecture de profils sismiques, de découpage séquentiel
Compétences:
Contextes géodynamiques de formation des bassins sédimentaires, rôle de l'eustastisme, stratigraphie séquentielle.
Prérequis :
Bases de tectonique
Caractérisation des environnements sédimentaires et des roches sédimentaires associées.
Bibliographie :
G. Einsele Sedimentary basins: evolution, facies and sediment budget
P. Allen J. Allen Basin analysis: principles and application to petroleum plays.
Tiina Suomijarvi, UPSay / IPNO
Adrien Mercier, UPSay / GEEPS
Caroline De Sa, ENS Paris-Saclay
Sylvain Le Gall, UPSay / GEEPS
Loïc Assaud, UPSay / ICMMO.
Déroulement et organisation pratique :
7 séances de 3h30 de cours.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
En complément de l'UE "Ressources en énergie", on termine le tour d'horizon des grandes resources (éolien) et on introduit la production et le stockage de l'électricité ainsi que la prise en compte de l'intermittence des sources renouvelables ; on présente également les concepts de l'efficacité énergétique pour les batiments.
A l’issue de cette unité d’enseignement, les étudiant(e)s du Master 1 ECLAT seront capables de :
• Examiner le cycle sédimentaire dans le détail, depuis la production des sédiments jusqu’à la formation des roches sédimentaires. L’étudiant saura identifier les processus physico-chimiques à l’origine des sédiments et saura déterminer leur mode de transport (éolien, fluviatile…) et de dépôt.
• Déterminer avec précision les faciès des roches sédimentaires clés, et les interpréter en termes de cycles biogéochimiques. Des compétences de description macroscopiques et microscopiques des sédiments seront mobilisées en Travaux Pratiques. Elles seront couplées à l’analyse et l’interprétation de données sédimentologiques, minéralogiques et géochimiques obtenues sur des roches sédimentaires ou sédiments (Travaux Dirigés).
• Comprendre le fonctionnement des enveloppes superficielles de la Terre. L’étudiant concevra les modèles d’interactions entre les principaux réservoirs terrestres (hydrosphère, biosphère, lithosphère, cryosphère) à différentes échelles spatio-temporelles, en les replaçant dans un système climatique actuel ou passé dynamique.
• Formuler à l’écrit et à l’oral, l’ensemble des concepts abordés lors de ce modules afin de commencer à développer un esprit critique.
Prérequis :
-Le cycle sédimentaire
-Reconnaissance et description macroscopique et microscopique des roches sédimentaires
-Principes fondamentaux de stratigraphie et Loi de Walther, permettant de transcrire un environnement passé en paysage dynamique actuel et vice.
Bibliographie :
-Renard, M., Lagabrielle, Y., Martin, E., de Rafélis, M., 2018. Élément de géologie – 16ème édition du « Pomerol ».
-Cojan, I., Renard, M., 2013. Sédimentologie, 3ème Edition, Dunod
-Robert, C. et R. Bousquet, 2013. Géosciences, La dynamique du système Te.
BLAISE Thomas (MCF, Université Paris Saclay)
ZEYEN Hermann (Pr, Université Paris Saclay)
Intervenant extérieur.
Déroulement et organisation pratique :
CM (12h)
- Les principales méthodes et mesures diagraphiques
- Utilisation de la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) en diagraphie – Application sur les forages du Bassin de Paris
- La Tomographie géophysique (sismique, résistivité, gravimétrie) entre forages
- Forages géotechniques
TD (15h)
Initiation au Well-Logging avec un focus sur l'utilisation de l'outil RMN (x2)
Reconstruction de logs lithologiques et pétrophysiques
Reconstitution de l'architecture stratigraphique à partir de diagraphies
Exemples de tomographies.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
L'utilisation et l'interprétation des données de forages provenant des sondes enregistrant différents paramètres physico-chimiques (diagraphies) est un prérequis indispensable dans beaucoup d'études géologiques et hydrogéologiques, aussi bien dans le monde universitaire qu'industriel. Ces outils permettent de reconstruire l'architecture des bassins sédimentaires, leurs propriétés physico-chimiques, leur qualité réservoirs (porosité et perméabilité) ou hydrogéologiques. D'un point de vue application, ces techniques sont indispensables à l'exploration pétrolière, à la prospection minière, aux thématiques de stockage géologique des déchets radioactifs ou du CO2, à la géotechnique ou encore à la géothermie et à la gestion des ressources en eau. Il est donc nécessaire de connaître les bases de cette méthodologie de reconnaissance du sous-sol. Cette UE se veut donc intégratrice entre des disciplines variées, et montre les connexions possibles en géosciences entre sédimentologues, hydrogéologues, géophysiciens universitaires et géologues industriels au travers d'une même technique et outils : le forage et les diagraphies.
Prérequis :
Connaître les différentes roches sédimentaires et leurs propriétés.
Christelle Marlin
Damien Calmels
Antoine Séjourné
MCF (2020).
Déroulement et organisation pratique :
L'enseignement est partagé en 4 séances de cours magistraux (3,5H) et 4 séances de TD (3,5H), à parts égales entre hydrologie de surface et hydrogéologie. Une initiation à la modélisation hydrogéologique est faite en dernière séance sur PC.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Cette UE a pour but de communiquer aux étudiants les bases de l'hydrologie et l'hydrogéologie quantitative. L'enseignement porte sur l'étude du cycle des eaux continentales, l'hydrologie des bassins versants, des propriétés réservoirs des matériaux géologiques de la croûte et de la circulation des eaux souterraines en relation avec l'hydrologie de surface et la zone d'infiltration.
Contenu:
Cycle des eaux continentales : grands réservoirs, flux entrants et sortants, temps de résidence
Propriétés de la molécule d'eau
Hydrologie de surface : précipitations, évapotranspiration, bassins versants, débits, régimes hydrologiques, réponse hydrologique
Propriétés des aquifères : porosité et perméabilité des roches et sédiments, milieux homogènes et hétérogènes, perméabilité intrinsèque
Écoulement des eaux souterraines en milieu poreux : charge hydraulique et ses différentes composantes, loi de Darcy, piézométrie, lignes d'écoulement, vitesse d'écoulement,
Nappes et aquifères : types de nappe (libres, captives, semi-captives), conditions de recharge et de décharge, sources, relations nappe-rivière, nappes côtiers – exemples en France et dans le monde
Cartographie des aquifères.
Prérequis :
Bases de géologie et d'hydrologie.
Bibliographie :
FETTER, C.N. (1994) Applied hydrogeology. Prentice Hall, New Jersey, 3° edition.
FREEZE, R.A. and CHERRY, J.C. (1979) Groundwater. Prentice Hall, New Jersey
CASTANY G. (1982) Principes et méthodes de l'hydrogéologie, Dunod université, Paris
DE MARSILY G. (1981) Hydrogéologie quantitative, Masson, Paris
MUSY A. Cours d'hydrologie générale, Site Web de l'Ecole polytechnique de Lausanne
DINGMAN L. (2014) Physical Hydrology, Third Edition 3rd Edition, Waveland Press, Inc.
Les 28 heures sont réparties en 8 séances :
- Introduction : CM + TD
- Émissions et polluants : CM + TD
- Chimie et cinétique 1 : CM + TD
- Chimie et cinétique 2: CM + TD
- TP Analyse de mesures de la pollution atmosphérique 1
- TP Analyse de mesures de la pollution atmosphérique 2
- Couche-limite et influence sur la chimie: CM + TD
- Retour sur le TP, préparation à l'examen : échanges autour des compte-rendus, questions libres.
L'évaluation inclut du contrôle continu (de type quizz sur le cours précédent ou devoir à faire), le compte-rendu de TP et l'examen final.
Les groupes de TP peuvent accueillir 12 étudiants maximum et sont donc dédoublés au-delà.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Cette unité d'enseignement de 3 ECTS est consacrée à la photochimie atmosphérique, appliquée à la pollution photo-oxydante gazeuse.
Les cours et TD comportent 4 volets:
I. Interactions surface-atmosphère (échanges dans la couche limite atmosphérique, émissions anthropiques et naturelles, Impact des interactions surface-atmosphère sur l'environnement)
II. Chimie troposphérique (Introduction à la chimie troposphérique, Chimie troposphérique en phase gazeuse : la pollution photo-oxydante)
III. Aérosols
IV. Couche-limite et influence sur la chimie
Le TP consiste en du traitement de données appliqué à des mesures atmosphériques de concentrations.
Prérequis :
- connaissances en dynamique atmosphérique: météorologie, couche-limite, stabilité verticale de l'atmosphère notamment.
- savoir lire et exploiter des types de graphes nécessaires : profils verticaux, cartes de variables météorologiques, topographiques ou.
Bibliographie :
Physique et chimie de l'atmosphère, R. Delmas, G. Mégie, V. Peuch, Belin éd., 2005, 640 p., ISBN: 2-7011-3700-4
Introduction to Atmospheric Chemistry, Daniel Jacob, Princeton University Press, 1999, ISBN: 0691001855, 264 p.
Philippe Bousquet (Professeur, UVSQ, LSCE)
Marielle Saunois (Maîtresse de Conférences, UVSQ, LSCE).
Déroulement et organisation pratique :
L'unité d'enseignement comptera 8 séances en pédagogie active. L'apprentissage se fera sous la forme d'un apprentissage par problème (APP) développé sur 3 séances. Une séance de résolution de l'équation de Navier Stokes pour des systèmes simples suivra l'APP. Les deux dernières séances seront des cours inversés en intégrant des exercices d'application.
Deux séances de TP utilisant des veines aérodynamiques illustrent le cours (utilisation de veines aérodynamiques, mesure de vitesse, Cx, de portance et de trainée). La salle de TP contient 4 postes, ainsi les groupes de TP peuvent accueillir au maximum 12 étudiants.
Des évaluations formatives sous forme de quizz se tiendront, aux séances 2, 5, 7 et 8, permettant à l'étudiant d'évaluer son niveau de compréhension des concepts et principes théoriques.
L'évaluation normative contiendra une nite de contrôle continu (un devoir maison et les comptes rendus des deux séances de TP) (30%), et un examen terminal écrit (70%).
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Cette unité d'enseignement aborde la physique des fluides en statique et en dynamique. Les notions suivantes sont développées :
- caractéristiques d'un fluide,
- types d'écoulements et nombre de Reynolds,
- tenseur des déformations,
- tenseur des contraintes,
- lois de conservations (masse, quantité de mouvement, énergie) - Equations de Bernouilli, Naviers-Stokes
- conditions aux limites pour les différents types de fluides,
- fluides tournants (application à la Terre),
- couche limite,
- introduction à la turbulence.
Prérequis :
•Savoir faire des calculs vectoriels simples (application d'un gradient, rotationnel, divergence, Laplacien)
•Savoir manipuler des dérivées partielles
•Savoir projeter une équation vectorielle sur les axes d'un repère en coordonnées cartésiennes ou cylindriques
•Savoir intégrer des équations différentielles simples à une dimension.
Bibliographie :
E. Guyon, J. P. Hulin, L. Petit, Hydrodynamique Physique, EDP Sciences CNRS Editions, 2001 (livre complet disponible en bibliothèque).
De base de l'analyse spatiale. Les principaux thèmes abordés permettant aux étudiants de développer leurs habiletés et leurs capacités à utiliser les outils géomatiques seront:
- Insertion (géoréférencement) et mise en valeur (symbologie) des données cartographiques vectorielles et matricielles, méthodes de saisie et d'extraction de l'information en lien avec les bases de données
- Traitements et analyse de données vectorielles et matricielles (méthode d'interpolation, analyse spatiale et algorithmes géométriques, généralisation par classification et analyse de voisinage).
- Représentation et exploitation des modèles numériques de terrain (analyse qualitative et quantitative, représentation bi et tridimensionnelle)
Chaque thème inclura une partie de travail en salle et en autonomie.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Objectifs d'apprentissages :
L'étudiant découvrira la grande variété d'outils que les Systèmes d'Information Géographique (SIG) offrent en matière de visualisation, d'extraction et d'analyse de données géolocalisées. Il aura une autonomie suffisante pour aborder avec confiance la mise en œuvre de ces outils dans le cadre de ses propres projets d'analyse.
Compétences :
- L'étudiant se formera à l'usage scientifique des SIG et se familiarisera avec les solutions offertes par les SIG comme outils d'analyse des données géolocalisées.
- Il maîtrisera la conception de documents cartographiques de synthèse de qualité professionnelle.
- Il sera autonome pour intégrer de nouvelles données vectorielles (nuages de points) ou raster (carte scannée, photographie aérienne) au sein d'un projet SIG en apportant à ces données la meilleure représentation possible.
- Il saura en extraire les informations pertinentes par la mise en application de requêtes spatiales et attributaires.
- A partir de données (raster ou vecteur), il produira des données complémentaires par les outils de traitement et d'analyse quantitatifs.
Ainsi, durant ce module, l'étudiant assimilera la démarche global d'une approche par SIG depuis les phases amont de l'analyse d'une problématique posée jusqu'à sa réalisation complète (intégration, extraction, traitement, analyse) et sa représentation cartographique finale.
Prérequis :
Connaissances minimales de l'environnement Windows.
Période(s) et lieu(x) d’enseignement :
Période(s) :
Septembre - Octobre - Novembre - Décembre - Janvier - Février - Mars - Avril.
Les séances de cours sont entrecoupées par de nombreux TP durant lesquels les étudiants réaliseront des programmes informatiques pour le traitement et l'interprétation des données de télédétection. Un exercice de traitement de donnée sera réalisé par les étudiants en autonomie. En fonction du nombre d'étudiant, les TPs pourraient être dédoublés.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
La caractérisation des surfaces par télédétection est largement utilisée en géosciences et dans les disciplines connexes (environnement, urbanisme, géographie…) aussi bien dans les secteurs professionnels que en recherche fondamentale. Ce module a pour objectif d’initier les étudiants à la télédétection spatiale et aéroportée appliquée à différences domaines des Sciences de la Terre, de l’Univers et de l’Environnement (images visible/proche infrarouge mono- et multi-spectrales, images RADAR, données LIDAR altimétriques, données thermographique). Divers exemples d’interprétations géomorphologique, hydrologique, géologique et planétaire sont introduits au cours des différents TP, basés sur des outils informatiques.
L’ensemble du cours et des TPs s’appuie sur des données aériennes et satellitaires couvrant les bandes spectrales du visible, du proche infrarouge, de l’infrarouge thermique et du radar (photographie aérienne, SPOT, Landsat, Airsar, Radarsat…).
Différents points seront abordés :
- Rappels de physique du rayonnement et de transfert radiatif
- Introduction au traitement du signal
- Acquisition des données
- Données topographiques directes et indirectes.
Prérequis :
L3 en Géosciences ou Physique/Chimie. Bases d'informatique et de mathématique de Licence.
Bibliographie :
- Pre?cis de te?le?de?tection.Volume 1, Principes et me?thodes / Ferdinand Bonn, Guy Rochon, Sillery : Presses de l'Universite? du Que?bec, 1992 (ISBN : 2-7605-0613-4
- Pre?cis de te?le?de?tection.Volume 2,Applications the?matiques [Texte imprime?] / sou.
Le cours est fait sous forme d'enseignements magistraux sur un support powerpoint accompagné le plus souvent pas des développements au tableau, avec un rythme adapté à la discipline, le tout en présentiel. Des fascicules de cours et d'exercices sont remis à l'avance aux étudiants. Chaque cours est suivi de problèmes d'approfondissement corrigés et commentés au tableau. L'aspect très technique de la discipline exige la présence physique des étudiants en cours.
Le contrôle des connaissances a lieu via deux évaluations (contrôles continus) et un partiel.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Description thermodynamique des états de la matière (notions de thermodynamique macroscopique) : état macroscopique, fonction d'état, état d'équilibre, notion de température, de travail, de chaleur et d'entropie. Variable intensives et extensives. Enthalpie, énergie libre, entropie, …
Thermodynamique Microscopique : du micro au macro.
Quelques outils utiles : dénombrements, probabilités. Le problème à N corps et nécessité d'une description statistique. Historique de la thermodynamique.
Les ensembles statistiques. Ensemble microcanonique (survol): micro-, macro-états, entropie statistique, température statistique. Espace des phases, Travail à l'échelle microscopique, chaleur à l'échelle microscopique. Postulats, équilibre thermodynamique, Principe ergodique. Applications.
Ensemble canonique : distribution canonique, fonction de partition, distribution de Boltzmann. Systèmes classiques, quantiques. Statistique de Maxwell-Boltzmann, théorème d'équipartition de l'énergie. Applications : anomalie Schottky, loi d'Arrhenius, énergie d'activation, applications magnétisme, en optique etc.
Systèmes en interaction : Problématique des systèmes à N corps en interaction. Notions de transition de phase et classification : 1er ordre, 2nd ordre. Approximation du champ moyen, modèle de Landau. Modèle d'Ising. Applications. Le gaz de van der waals. Isothermes, plateau de Maxwell.
Prérequis :
Rudiments de mécanique quantique, connaissances de base en statistique et probabilités ; en thermodynamique macroscopique, en mécanique classique, en physique du solide (facultatives).
Bibliographie :
C. Lhuillier et J. Rous, Introduction à la thermodynamique , Dunod, 1994,
B. Jancovici, Thermodynamique et Physique Statistique , collection 128, Nathan, 1996,
Hung T. Diep, Physique statistique , ellipses, 2006 (une mine d'exercices),
B. Diu, C. Guthmann, D. Lederer, B. Roulet, Physique statistique , Hermann 1989 (une référence très complète et très dense),
D. L. Goodstein, States of Matter Englewood Cliffs, 1975 (en anglais, niveau plus élevé)
Statistical Mechanics and Thermodynamics (Claude Garrod), 1995, Oxford University Press.
Le cours est un cours magistral classique, agrémenté d'exercices d'application permettant une manipulation des concepts de base sur le modèle des exercices proposés lors de l'évaluation.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Le cours d'introduction au droit de l'environnement expose les bases de compréhension des grands mécanismes par lesquels le droit s'efforce de protéger l'environnement.
Sont envisagées en premier lieu les sources du droit de l'environnement, occasion de rappeler l'ensemble des sources du droit et leur hiérarchisation.
La seconde partie porte sur les acteurs institutionnels de la protection de l'environnement et leurs compétences respectives.
La troisième partie présente les grands principes du droit de l'environnement (principe de prévention, principe de participation, principe du pollueur-payeur et principe de précaution).
La quatrième partie présente les sanctions de la méconnaissance du droit de l'environnement ou des atteintes à l'environnement. Sont traités les sanctions administratives et pénales, la responsabilité administrative et civile et les recours en annulation des décisions administratives.
Prérequis :
Aucun pré-requis nécessaire en dehors d'une excellente maîtrise de la langue française.
Bibliographie :
Les manuels classiques de droit de l'environnement (de Michel Prieur, Laurent Fonbaustier, Agathe Van Lang ou encore Raphaël Romi en particulier) peuvent être consultés, mais ils ne peuvent remplacer le cours construit pour des non juristes.
L'enseignement est dispensé à Orsay. L'évaluation a la forme d'un examen terminal écrit, en 1ere et en 2de session, avec documents.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Les objectifs de cette UE sont de donner des notions fondamentales sur le fonctionnement des sols, du sous-sol et du cycle de l'eau, pour les non spécialistes, n'ayant pas forcément de bagage scientifique.
Contenu :
L'UE s'organise autour de trois thématiques qui donnent des bases scientifiques sur le sous-sol (planètes, grands types de roches et de minéraux, risques volcaniques et sismiques, …), le sol (diversité des sols, fonctions écosystémiques et menaces) et le cycle de l'eau (réservoirs, flux, bilans hydriques, …).
A l'issue de cette UE, les étudiants auront les notions de base nécessaires à la compréhension des grandes questions sociétales et environnementales tournant autour des ressources en eau, sols et géologiques.
Donner des notions sur l'écologie et le fonctionnement des écosystèmes pour des non spécialistes.
Cours 1 : Qu'est-ce qu'une espèce ?
Cours 2 : Biogéographie
Cours 3 : Dynamique d'une population
Cours 4 : Ecologie des communautés
Cours 5 et 6 : Biologie de la conservation
Cours 7 et 8 : Statuts spécifiques
Cours 9, 10 et 11 : Agriculture et biodiversité
Cours 12 : Représenter des données graphiquement.
Economie de l'environnement et des changements climatiques
Langues d’enseignement :
FR
ECTS :
3
Détail du volume horaire :
Cours :30
Modalités d'organisation et de suivi :
Coordinateur :
Equipe pédagogique :
Patrick Schembri.
Déroulement et organisation pratique :
Le cours est structuré selon trois temps. Premier temps, Economie et environnement : les causes des dégradations de l'environnement. Second temps, Economie de l'environnement : analyse économique des pollutions et des changements climatiques. Troisième temps, Fondement et outils de la politique environnementale. Le cours repose également sur des lectures proposées en complément du cours.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Ce cours a pour objet de familiariser les étudiants non-économistes aux concepts, principes et outils de l'économie de l'environnement. Il comporte trois parties. Tout d'abord, il aborde les causes communément recensées de la dégradation environnementale : la démographie et les modes de vie ; la pauvreté des ménages et des pays ; la croissance économique et les conditions d'un découplage entre la richesse des nations et l'environnement naturel. Dans un second temps, il s'agit d'initier les étudiants à l'analyse économique des dégradations environnementales, en présentant la manière dont l'économiste définit une pollution. A ce titre, l'économie des changements climatiques est également présentée, insistant sur les enjeux et les défis que présente ce nouveau domaine de spécialité aux économistes. Dans un troisième temps, les instruments économiques de la politique environnementale sont présentés : la fiscalité écologique, le marché de quotas, les incitations positives, la politique industrielle de création de filières écologiques, etc. Le cours présente les conditions selon lesquelles les instruments économiques peuvent compléter les instruments juridiques nationaux et internationaux.
Prérequis :
Intérêt pour la dimension économique des problèmes environnementaux.
Bibliographie :
De Pertuis (2019), Le tictac de l'horloge climatique, Deboeck sup.
Godard (2015), Environnement et développement durable, Une approche méta-économique, Édition Eyrolles.
Nordhaus (2019), Le casino climatique : risque, incertitude et solutions économiques face à un monde en réchauffement, Deboeck sup.
Rotillon & Bontems (2013), Économie de l'environnement, G. Rotillon & P. Bontems, La découverte.
Tietenberg & Lewis (2013), Economie de l'environnement et développement soutenable, Pearson.
Vallée (2011), Economie de l'environnement, Seuil.
Epistémologies et éthiques de l’environnement et du développement
Langues d’enseignement :
FR
ECTS :
3
Détail du volume horaire :
Cours :24
Modalités d'organisation et de suivi :
Coordinateur :
Equipe pédagogique :
Jean-Paul Vanderlinden.
Déroulement et organisation pratique :
Cet enseignement met l'accent sur la participation des étudiants et l'acquisition de connaissance hors des séances en CM. Différentes ressources seront rendues disponibles pour la préparation des leçons en classe, leçon qui prendront la forme d'évaluation rapide des travaux faits sous la forme de QCMs puis la forme d'exercice collectifs de délibération sur un sujet ciblé.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Analyser les théories, les méthodes et les objets de recherche mobilisés dans le cadre des sciences du vivant, de l'environnement et du développement.
Donner aux étudiants les fondations théoriques pour contextualiser leur pratique scientifique et leur action sur le terrain dans un contexte d'environnement et de développement. L'entrée de l'éthique sera privilégiée.
Prérequis :
Sans objet, il s'agit d'un cours d'ouverture, à caractère introductif. Nous demandons néanmoins aux étudiants et étudiantes des connaissances de base dans un des champs scientifiques pertinents (sciences naturelles, sciences sociales ou sciences humaines). Une capacité de lecture en anglais est fortement recommandée.
Bibliographie :
Blumenberg, H. (2007). La lisibilité du monde, Paris, Le Cerf, coll. Passages, 2007. Paris: Le Cerf.
Horkheimer, M., & Adorno, T. W. (1944 – 1974 pour la traduction française). La dialectique de la raison. Paris: Galimard.
Jonas, H. (1988), Le principe Responsabilité : une éthique pour la civilisation technologique, Paris : Flammarion.
Latour, B. (2010), Cogitamus, Paris: La Découverte.
Leopold, A. (2000), Almanach d'un comté des sables, Paris : Flammarion.
McIntosh, R. P. (1985), The Background of Ecology: Concept and Theory. Cambridge, New York: Cambridge University Press.
Naess, A. (2008)
Tiberiu MINEA (UPSaclay)
Richard GIL (UPSaclay)
Cyril SZOPA (UVSQ).
Déroulement et organisation pratique :
Les cours ont lieu tous les jeudis entre janvier et mars.
Les premières séances concernent les pollutions physiques.
Les dernières séances traitent de pollutions chimiques et plus particulièrement de pollutions atmosphériques.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Cet enseignement permet pour un non initié d'appréhender les notions de pollutions physiques et chimiques et d'en comprendre les impacts sur l'environnement. Une partie est consacrée à la compréhension des nuisances physiques telles que les rayonnements ou le bruit. Une seconde partie est consacrée aux pollutions chimiques et l'impact sur la biosphère et plus particulièrement sur l'atmosphère.
La première partie de l'UE commence par une introduction générale et continue par la présentation de nuisances ou de pollutions physiques telles que le bruit et les rayonnements ionisants ou non, ainsi que de l'effet de serre.
La seconde partie est consacrée aux pollutions chimiques. Les notions de substances, de flux de matière et d'énergie sont abordées. L'étude des propriétés physico-chimiques des substances permet de comprendre comment les polluants circulent entre les compartiments de la biosphère et plus particulièrement dans l'atmosphère. L'impact de ces polluants sur l'environnement et sur la santé humaine est également abordé.
Quelques accidents de l'industrie chimique et leurs conséquences sur l'environnement seront également décrits.
Prérequis :
Cette UE est ouverte à des étudiants scientifiques ou juristes provenant de mentions différentes.
Il n'est demandé aucun pré-requis.
Lucie OZIOL
Noureddine BOUAICHA
Daniel PERDIZ
Yves LEVI.
Déroulement et organisation pratique :
L'organisation pratique est la suivante :
Notions théoriques sur les méthodes d'études en santé publique, toxicologie, écotoxicologie, évaluation des risques lié à l'exposition à des dangers pour la santé.
Application à des exemples de dangers (chimique, biologique, physique) en santé de l'Homme et des écosystèmes.
Analyse d'article scientifique en application à la démarche d'évaluation des risques sanitaires.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Les objectifs scientifiques sont :
Acquérir des connaissances de base en santé de l'Homme et santé des écosystèmes en lien avec l'environnement. Appréhender le devenir d'un agent toxique, de son émission dans l'environnement jusqu'à son effet sur la santé.
Les compétences complémentaires visées : Acquérir des notions de base en santé publique, en toxicologie et en écotoxicologie utiles en évaluation des risques liés à l'exposition à un danger chimique, physique ou biologique
Le plan développé est le suivant :
Notions de santé Publique :
La santé, la santé publique, les acteurs de la santé
La démographie, les grandes pathologies, les outils de mesure, l'épidémiologie
Notions de toxicologie, d'écotoxicologie et de risque sanitaire :
La toxicologie et l'écotoxicologie
Le devenir d'un agent toxique dans l'organisme
La démarche d'évaluation des risques sanitaires liés à l'exposition à des dangers
Application à des dangers de nature chimique, physique ou biologique :
Danger physique : radiations UV et santé
Danger biologique - agent pathogène infectieux : légionelles et santé
Danger biologique/chimique : toxines de cryptogame et santé
Danger chimique - agent toxique minéral : métaux lourds et santé
Danger chimique - agent toxique organique : perturbateurs endocriniens et santé.
Un stage en entreprise peut durer plus de temps et peut se prolonger sur tout l'été, mais la rédaction d'un rapport et/ou la soutenance orale se font quand même après les six initialement définies sur les résultats obtenus jusque-là. Le sujet doit donc être posé de façon à pouvoir espérer un résultat préliminaire ou partiel après six semaines de travail.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Les étudiants doivent chercher un sujet ou une place dans une entreprise ou un laboratoire pendant le premier semestre et le début du deuxième semestre. La deuxième moitié du second semestre sera consacrée à temps plein au travail sur ce projet pendant 6 semaines au minimum. Un rapport écrit est à rendre à la fin du second semestre, suivi d’une présentation.
Prérequis :
Connaissance du monde professionnel et de recherche
Apprentissage de l'autonomie, prise de décision, rédaction et synthèse.
Durant 2 stages aux choix, l'étudiant s'initie à :
-Construire un modèle conceptuel à l'échelle d'un objet hydro(géo)logique en milieu agricole (Hydrologie-hydrogéologie)
-A reconstituer les milieux de sédimentation marine et continentale et à observer les déformations cassantes à l'échelle de l'échantillon jusqu'au bassin sédimentaire (sédimentologie et tectonique)
-la dynamique littorale pour observer des processus sédimentaires actuels à récents pour se rendre compte de la vitesse des phénomènes ( Baie de Somme ).
-à la cartographie et à la reconstitution structurale des appareils volcaniques et à l'analyse géomorphologique (géomorphologie volcanique)
-un panel d'expériences sur les gaz liés à la pollution des basses couches de l'atmosphère et au réchauffement climatique (observation de la physique et chimie de l'atmosphère).
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Les étudiants passent un total de deux semaines sur le terrain. Six stages d'une semaine sont offerts dont les étudiants en choisissent deux :
Hydrologie-Hydrogéologie (Basse vallée de la Somme)
Imagerie géophysique (France, Allemagne ou Angleterre) - stage en anglais
Sédimentologie-Tectonique (Corbières-Cévennes)
Dynamique littorale (Baie de Somme)
Évolutions géomorphologiques du relief (Auvergne)
Physique et chimie de l'atmosphère.
Prérequis :
- Travail sur le terrain, utilisation d'outils d'acquisition et de traitement de données.
- Synthèse, rédaction de rapport.
Isabelle PISON (LSCE)
Marielle SAUNOIS (LSCE)
Sylvain BOULEY (GEOPS)
Marjolaine CHIRIACO (LATMOS)
Marc DELMOTTE (LSCE)
Stéphanie DUCHAMP (GEOPS)
Charlotte SKONIECZNY (GEOPS)
Christophe COLIN(GEOPS)
Herman ZEYEN (GEOPS)
Edwige PONS-BRANCHU (LSCE)
Nathalie CARRASCO (LATMOS)
Bruno LANSARD (LSCE).
Déroulement et organisation pratique :
Durant les stages aux choix, l'étudiant s'initie à :
-la dynamique littorale pour observer des processus sédimentaires actuels à récents pour se rendre compte de la vitesse des phénomènes ( Baie de Somme ).
- l'imagerie en géophysique
-un panel d'expériences sur les gaz liés à la pollution des basses couches de l'atmosphère et au réchauffement climatique (observation de la physique et chimie de l'atmosphère)
Durant le module expérimental, chaque TP se compose de la manière suivante :
1. un cours d'introduction avec tous les étudiants
2. un TP d'une demi-journée (en binôme ou trinôme) qui auront lieu sur l'un des sites des laboratoires de recherche.
Chaque étudiant devra effectuer 4 TPs au total.
Objectifs pédagogiques visés :
Contenu :
Les étudiants passent un total de deux semaines sur le terrain. Trois stages d'une semaine et un module expérimental sont offerts, les étudiants choisissent deux éléments :
- Stage Imagerie géophysique (France, Allemagne ou Angleterre) - stage en anglais
- Stage Dynamique littorale (Baie de Somme)
- Stage Physique et chimie de l'atmosphère
- Module de TP expérimental sur les thématiques de recherche des différents laboratoires associés au Master STePE. Il s'agit donc de travaux pratiques ayant un lien direct avec une thématique portant sur l'atmosphère, l'océan, le climat, l'environnement, les planètes.
Prérequis :
- Travail sur le terrain, utilisation d'outils d'acquisition et de traitement de données.
- Synthèse, rédaction de rapport.
Période(s) et lieu(x) d’enseignement :
Période(s) :
Octobre - Février - Mars - Avril.
Lieu(x) :
ORSAY - GUYANCOURT - GIF-SUR-YVETTE - PALAISEAU
Stage en France
Modalités de candidatures
Modalités description
Période(s) de candidatures pour les candidats éligibles à la plateforme MonMaster
Une phase complémentaire est ouverte du 25 juin au 31 juillet 2024 sur la plateforme MonMaster
Période(s) de candidatures pour la plateforme INCEPTION
Du 22/03/2024 au 20/04/2024
Les dates indiquées ci-dessus sont uniquement valables pour la plateforme Inception. Les candidats qui dépendent de la plateforme MonMaster ne sont pas concernés.
Pour connaître la plateforme sur laquelle vous devez candidater, vous trouverez plus de renseignements sur la page Candidater à nos masters.
Pièces justificatives obligatoires pour la plateforme INCEPTION
Lettre de motivation.
Tous les relevés de notes des années/semestres validés depuis le BAC à la date de la candidature.
Curriculum Vitae.
Descriptif détaillé et volume horaire des enseignements suivis depuis le début du cursus universitaire.
Pièces justificatives facultatives pour la plateforme INCEPTION
Attestation de français (obligatoire pour les non francophones).
Document justificatif des candidats exilés ayant un statut de réfugié, protection subsidiaire ou protection temporaire en France ou à l’étranger (facultatif mais recommandé, un seul document à fournir) :
- Carte de séjour mention réfugié du pays du premier asile
- OU récépissé mention réfugié du pays du premier asile
- OU document du Haut Commissariat des Nations unies pour les réfugiés reconnaissant le statut de réfugié
- OU récépissé mention réfugié délivré en France
- OU carte de séjour avec mention réfugié délivré en France
- OU document faisant état du statut de bénéficiaire de la protection subsidiaire en France ou à l’étranger.