Master Sciences de la terre et des planètes, environnement

Enseignements décrivant le fonctionnement des compartiments sol et eau, en prenant en compte les transferts de matières à l’échelle du paysage.

Le cours de géomorphologie se concentre sur la compréhension des processus de transfert de surface et des méthodes de datation. Les étudiants acquerront une connaissance approfondie de ces processus à différentes échelles spatiales, ainsi que des compétences pratiques dans l'analyse des paysages et des interactions tectonique/climat/homme.

Les cours de science du sol et d’hydrologie se concentrent sur la caractérisation de la couverture pédologique, des transferts d’eau et de matières à différentes échelles, et en particulier à l’échelle du bassin versant.

Cours magistraux : Science du sol (10h)* : caractériser la couverture pédologique et les processus pédologiques impliqués dans sa mise en place, son évolution et son fonctionnement présent

Travaux pratiques :  Science du sol  : mise en situation sur le terrain avec description de sols sur la base de descripteurs visuelles et quantifiables in situ

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Acquisition de données de terrain : présentation et application sur le terrain de méthodes d’étude du sol et du sous-sol (GPS différentiel, résistivimètre, panneau électrique…) et d’imagerie (acquisition drone,  photogrammétrie). Analyse et exploitation des données.

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Le cours de géomorphologie se concentre sur la compréhension des processus de transfert de surface et des méthodes de datation. Les étudiants acquerront une connaissance approfondie de ces processus à différentes échelles spatiales, ainsi que des compétences pratiques dans l'analyse des paysages et des interactions tectonique/climat/homme. En Sciences du Sol, l’apprentissage de clés de détermination permettra d’approcher les processus de pédogenèse.

Programme :

Cours magistraux : Géomorphologie

Comprendre les processus de transfert de surface à différentes échelles spatiales (versant/rivière/bassin-versant) et leur rôle dans le façonnement du relief

Connaître les méthodes de datations et les approches quantitatives

Travaux dirigés : Géomorphologie : Exercice intégrant les méthodes de datations cosmogéniques et les approches « sources to sink »

Travaux pratiques

Géomorphologie TP 1 : Caractérisation à partir de photos satellites des grands environnements continentaux (approche descriptive et quantification)

Géomorphologie TP 2 : dans un contexte régional, l’objectif sera de discuter du rôle des processus de transport dans le façonnement des versants, de discuter des interactions tectonique/climat/homme dans la construction des paysages 

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Ce module regroupe une série d’outils visant à acquérir, manipuler, analyser et visualiser des données et des échantillons dans les différents domaines des sciences de la Terre. Il vise à traiter les questions scientifiques par des approches qualitatives et quantitatives à partir d’objets (échantillons, base de données numériques) géologiques. Ce module s’intéresse également aux modalités de gestion de la donnée scientifique et des objets géologiques. 

Il a pour objectif de donner aux étudiant(e)s un ensemble d’outils analytique, aussi bien pour l’acquisition des données que pour leur analyse et leur représentation

Enseignements partiellement mutualisés entre les parcours SEME et SP2G

Programme :

Cours magistraux

 Statistiques : 

apprentissage des outils statistiques nécessaires au traitement des données

Analyse en composantes principales

Analyse discriminante / K plus proches voisins

Travaux dirigés

Gestion des données : Introduction aux bases de données relationnelles destinées à la recherche et gestion des données numériques ; législation et gestion des échantillons : du terrain au laboratoire et aux collections.

Travaux pratiques  :

Statistiques : Statistiques sur R : remise à niveau, ACP, Manova / LDA / QDA / Régression multiple.

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Ce module regroupe une série d’outils visant à acquérir, manipuler, analyser et visualiser des données et des échantillons dans les différents domaines des sciences de la Terre. Il vise à traiter les questions scientifiques par des approches qualitatives et quantitatives à partir d’objets (échantillons, base de données numériques) géologiques. Ce module s’intéresse également aux modalités de gestion de la donnée scientifique et des objets géologiques. 

Enseignements partiellement mutualisés entre les parcours SEME et SP2G

Programme :

Cours magistraux : SIG : rappel sur les données SIG, les données lidar (acquisitions/traitements) et les données 3D (format et représentation)

Travaux pratiques  : SIG : rappels sur les données vecteurs raster/jointure ; 3D et imagerie dans QGIS/Traitements et analyses de données Lidar/acquisitions terrain

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Ce module regroupe une série d’outils visant à acquérir, manipuler, analyser et visualiser des données et des échantillons dans les différents domaines des sciences de la Terre. Il vise à traiter les questions scientifiques par des approches qualitatives et quantitatives à partir d’objets (échantillons, base de données numériques) géologiques. Ce module s’intéresse également aux modalités de gestion de la donnée scientifique et des objets géologiques. 

Enseignements partiellement mutualisés entre les parcours SEME et SP2G

Programme :

Travaux dirigés : Gestion des données : Introduction aux bases de données relationnelles destinées à la recherche et gestion des données numériques ; législation et gestion des échantillons : du terrain au laboratoire et aux collections.

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Ce module regroupe une série d’outils visant à acquérir, manipuler, analyser et visualiser des données et des échantillons dans les différents domaines des sciences de la Terre. Il vise à traiter les questions scientifiques par des approches qualitatives et quantitatives à partir d’objets (échantillons, base de données numériques) géologiques. Ce module s’intéresse également aux modalités de gestion de la donnée scientifique et des objets géologiques. 

Enseignements partiellement mutualisés entre les parcours SEME et SP2G

Programme :

Travaux dirigés :  Imagerie 3D : principes et méthodes des techniques d’imagerie 3D

Travaux pratiques  :  Imagerie 3D : acquisition des données 3D (µCT, scanner surfacique, lidar), et traitement de ces données sur logiciels libres (Meshlab, Slicer, CloudCompare).

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Cours magistraux :

Introduction (4h) Histoire des Sciences : Classification des bassins sédimentaires et régimes tectoniques, Bilan forces aux limites-forces de volume et évolution du bassin sédimentaire (exemple d'un rift et d'un bassin d'avant chaîne),

 Facteurs contrôlant l'architecture des bassins (4h). Rhéologie de la lithosphère et couplage fragile-ductile, structures héritées, notions d'accommodation, quantification, paléo-niveau de base et stratigraphie, paléoclimat/

 Analyse intégrée des différents types de bassins (12h). - Bassins extensifs post -orogéniques EPO (exemples bassins EPO Norvège, carbonifère Massif central),

- Bassins de rifts (Rift Est -Africain, Éthiopie, Mer Rouge, Jurassique Alpes, Crétacé Espagne), marge passive (Gabon, Angola, Brésil, Est États Unis, etc),

- Bassins de subduction péri-océanique SPO forcée (SPO Andes Pérou, Argentine, Bolivie),

- Bassins de subduction péri-océanique SPO spontanée, (Japon)

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Travaux dirigés

- Travail de pointé sismique et d'interprétation tectono-sédimentaire :

Profil Camargue (faille croissance deltaïque), Profil Basin and Range Nevada (effondrement gravitaire d'un relief montagneux), Profil rift Mer du Nord, Profil Marge du Gabon (rifting et subsidences thermiques et gravitaires), Profil marge Angola (rifting et tectonique salifère : notion de stratification rhéologique croûte et remplissage sédimentaire), Profil Apennins (bassins piggy-back et d'avant-chaîne), Profil Zechstein Mer du Nord (pli de détachement et tectonique salifère

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Le contenu de cette unité d’enseignement a pour objectif d’apporter aux étudiants : (1) la maîtrise de la stratigraphie séquentielle et de ses concepts, ainsi que (2) les savoir-faire nécessaire pour décrire des enregistrements sédimentaires (particulièrement en forages). Ces approches sont fondamentales autant dans le domaine académique qu’industriel.

Programme :

Cours magistraux : Enregistrement sédimentaire et stratigraphie séquentielle :  Acquérir et maîtriser les bases théoriques et conceptuelles d la stratigraphie séquentielle

Travaux dirigés : Enregistrement sédimentaire et stratigraphie séquentielle : Mise en application des concepts de la stratigraphie séquentielle sur des cas d’étude

Travaux pratiques :

- Enregistrement sédimentaire et stratigraphie séquentielle

- Apprendre à décrire des forages

- Acquérir les techniques de représentation des logs relevés sur forage

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Le contenu de cette unité d’enseignement a pour objectif d’apporter aux étudiants : (1) la maîtrise de la stratigraphie séquentielle et de ses concepts, ainsi que (2) les savoir-faire nécessaire pour décrire des enregistrements sédimentaires (particulièrement en forages). Ces approches sont fondamentales autant dans le domaine académique qu’industriel.

Programme :

Cours magistraux :Diagraphie : Connaître les principes de l’acquisition diagraphique et des principaux outils utilisés

Travaux dirigés : Diagraphie : Interpréter des enregistrements diagraphiques sur des études de cas

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Cette unité d’enseignement a pour objectif d’expliquer : (1) les principes et les applications de la géochimie (isotopes et terres rares) pour la reconstitution des paléoenvironnements de dépôt, et des paléoclimats, (2) les principes et méthodes pour caractériser les transformations diagénétiques des roches sédimentaires ; (3) les méthodes communément utilisées pour la caractérisation pétro-physique des roches sédimentaires.

Programme :

Cours magistraux  :

 Diagenèse  :

- Expliquer les méthodes d’étude et les principales trajectoires des modifications diagénétiques (carbonates et détritiques)

 Pétro-physique :

- Expliquer et illustrer les principaux types de mesures pétro-physiques pour l’étude des roches sédimentaires (réservoirs ou non réservoirs)

Travaux dirigés :

 Diagenèse des argiles :

A partir de différentes exemples et contextes sédimentaires

Travaux pratiques :

Diagenèse et pétro-physique :

- Etude diagénétique et pétro-physique d’un réservoir et de sa couverture (couplant observations en microscopie et synthèse de données pétro-physiques mises à disposition).

- Présentation et exercices sur des échantillons de forages (par des intervenants soit extérieur issu du monde industriel, soit académique).

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Cette unité d’enseignement a pour objectif d’expliquer : (1) les principes et les applications de la géochimie (isotopes et terres rares) pour la reconstitution des paléoenvironnements de dépôt, et des paléoclimats, (2) les principes et méthodes pour caractériser les transformations diagénétiques des roches sédimentaires ; (3) les méthodes communément utilisées pour la caractérisation pétro-physique des roches sédimentaires.

Programme :

Cours magistraux  : Géochimie  :

- Expliquer les cycles couplés carbone et soufre, d’un point de vue élémentaire et isotopique, de la diagénèse au cycle de Wilson.

- Expliquer les méthodes de reconstruction de paléotempératures marines et terrestres à partir des isotopes de l’oxygène et du carbone (d¹⁸O et clumped) dans différentes archives, ainsi que les limites de ces approches (diagenèse, effets vitaux, effets de salinité et lien avec les fractionnements dans le cycle de l’eau, …)

 Travaux dirigés : Géochimie  :

- Exercices d’interprétation de signaux géochimiques de différentes archives, continentales et marines (dents de mammifères et de poissons, bivalves, brachiopodes, bélemnites, coraux, foraminifères, …) à différentes échelles de temps dans des contextes paléogéographiques variés, permettant d’approcher les mécanismes de contrôle de l’évolution du climat.

- Exercices d’application des outils isotopiques abordés pour la reconstruction de paramètres environnementaux (température, salinité, gradients thermiques, …), en lien avec l’évolution de faciès sédimentaires

- Exercices d’applications des outils isotopiques abordés à la compréhension de modes de vie d’organismes éteints

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Ce module de paléontologie fondamentale vise à explorer les questions scientifiques et les usages associés à l’analyse approfondie de grands groupes d’organismes fossiles. Une fois les bases taxinomiques et phylogénétiques posées (macro- et microfossiles), il s’agit d’une part de caractériser les signaux évolutifs, biostratigraphiques, morphologiques, ichnologiques et taphonomiques, et d’autre part d’employer l’ensemble de ces signaux dans les reconstructions paléoécologiques, climatiques et paléoenvironnementales.

Programme :

Cours magistraux :

Paléontologie et paléoécologie : L’évolution lue dans le registre fossile, qualité des archives paléontologiques, principes de paléoécologie.

Travaux dirigés :

 Paléontologie et paléoécologie  :

À partir d’études de cas concrets et d’analyse de documents, seront abordés :

• Taxinomie (règles, déclaration-validation)
• Phylogénie (principe, méthode et applications en évolution et biogéographie)
• Morphométrie
• Taphonomie/Ichnologie
• Biostratigraphie
• Histoire naturelle de groupes fossiles

Travaux pratiques :

 Paléontologie et paléoécologie : Identification et analyses de macrofossiles

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Ce module de paléontologie fondamentale vise à explorer les questions scientifiques et les usages associés à l’analyse approfondie de grands groupes d’organismes fossiles. Une fois les bases taxinomiques et phylogénétiques posées (macro- et microfossiles), il s’agit d’une part de caractériser les signaux évolutifs, biostratigraphiques, morphologiques, ichnologiques et taphonomiques, et d’autre part d’employer l’ensemble de ces signaux dans les reconstructions paléoécologiques, climatiques et paléoenvironnementales.

Programme :

Cours magistraux : Micropaléontologie : Diversité et caractéristiques des principaux groupes de microfossiles ; Intérêt pour les reconstructions paléoécologiques, climatiques et paléoenvironnementales.

Travaux dirigés : Micropaléontologie  : Intérêt des microfossiles en biostratigraphie et dans les reconstructions paléoécologiques, climatiques et paléoenvironnementales.

Travaux pratiques :   Micropaléontologie : Identification et analyses de microfossiles aquatiques (radiolaires, diatomées, silicoflagellés, foraminifères, …) et terrestres (rongeurs) -

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Stage de remise à niveau de certains modules ; Tutorat de nos étudiants pour les extérieurs ; Stage à l’initiative de l’étudiant ⁽³⁾

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Le contenu de cette unité d’enseignement a pour objectif d’apporter aux étudiants des connaissances et des compétences leur permettant de s’insérer dans le monde professionnel en français et en anglais.

Programme :

Travaux dirigés

Démarche scientifique et déontologie

- Construire une démarche scientifique

- Qu’a-t-on le droit de faire ou de ne pas faire en sciences ?

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Le contenu de cette unité d’enseignement a pour objectif d’apporter aux étudiants des connaissances et des compétences leur permettant de s’insérer dans le monde professionnel en français et en anglais.

Programme :

Travaux dirigés : Communication et Vie Pro :

- Faire son CV et sa lettre de motivation (niveau confirmé)

- Passer un entretien d’embauche

- Construire et entretenir son réseau professionnel

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Le contenu de cette unité d’enseignement a pour objectif d’apporter aux étudiants des connaissances et des compétences leur permettant de s’insérer dans le monde professionnel en français et en anglais.

Programme :

Travaux pratiques :

 Techniques et bonnes pratiques de laboratoire  :

- Règles de fonctionnement d’un laboratoire et règlement intérieur

- Règles de sécurité et produits dangereux

- De l’échantillon (choix de l’échantillon, prélèvement, préparation) à l’analyse. Mise en oeuvre de mesures géochimiques (isotopie par exemple) sur plate-forme analytique et acquisition en imagerie (MEB) et imagerie 3D.

- Analyse et discussion des résultats obtenus

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Le contenu de cette unité d’enseignement a pour objectif d’apporter aux étudiants des connaissances et des compétences leur permettant de s’insérer dans le monde professionnel en français et en anglais.

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L’étude des réservoirs, du stockage, des géomatériaux et des géoressources répond aux problématiques récentes concernant l’énergie, le stockage des déchets, l’exploitation des ressources naturelles et les changements climatiques associés. L’objectif est d’appréhender à travers des enseignements pratiques les notions liées aux énergies renouvelables, de réservoirs, et aux géoressources. Ce module appliqué et fondamentale s’appuiera sur les compétences de collègues enseignants chercheurs mais également de nombreux intervenants extérieurs impliqués dans ces problématiques à travers d’exemples géologiques concrets (en laboratoire et sur le terrain) traitant des enjeux sociétaux. 

Cours magistraux :  Qu’est-ce qu’un réservoir?

Travaux dirigés (24h)

Application à l’étude des réservoirs : les ressources en eau ; les hydrocarbures (pétrole, gaz et charbon) ; les problématiques et les types de stockage (gaz, matières contaminées)

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L’étude des réservoirs, du stockage, des géomatériaux et des géoressources répond aux problématiques récentes concernant l’énergie, le stockage des déchets, l’exploitation des ressources naturelles et les changements climatiques associés. L’objectif est d’appréhender à travers des enseignements pratiques les notions liées aux énergies renouvelables, de réservoirs, et aux géoressources. Ce module appliqué et fondamentale s’appuiera sur les compétences de collègues enseignants chercheurs mais également de nombreux intervenants extérieurs impliqués dans ces problématiques à travers d’exemples géologiques concrets (en laboratoire et sur le terrain) traitant des enjeux sociétaux. 

Cours magistraux : Les géomatériaux et géoressources

Travaux pratiques : Sortie Géomatériaux sédimentaire

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L’étude des réservoirs, du stockage, des géomatériaux et des géoressources répond aux problématiques récentes concernant l’énergie, le stockage des déchets, l’exploitation des ressources naturelles et les changements climatiques associés. L’objectif est d’appréhender à travers des enseignements pratiques les notions liées aux énergies renouvelables, de réservoirs, et aux géoressources. Ce module appliqué et fondamentale s’appuiera sur les compétences de collègues enseignants chercheurs mais également de nombreux intervenants extérieurs impliqués dans ces problématiques à travers d’exemples géologiques concrets (en laboratoire et sur le terrain) traitant des enjeux sociétaux. 

Cours magistraux:  Les géomatériaux et géoressources

Travaux dirigés :

Application à l’étude des réservoirs : les ressources en eau ; les hydrocarbures (pétrole, gaz et charbon) ; les problématiques et les types de stockage (gaz, matières contaminées)

Application en géothermie et hydrogène : (Sources potentielles, Chemins de migrations, Hypothèses pour une approche statique (accumulation), Hypothèses pour des approches dynamiques (contextes générateurs vs contextes consommateurs d’H2)

Travaux pratiques  :  Sortie terrain géoressource (ex : fluorine)

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Cette unité d’enseignement, comportant deux stages de terrain, est axée sur la caractérisation des facies et des géométries tectono-sédimentaires, ainsi que des faunes et flores fossiles. A partir d’ateliers de cartographie et de levés de coupes géologiques et de panoramas, elle vise notamment à comprendre les environnements de dépôts ainsi que les mécanismes et facteurs de remplissage des bassins sédimentaires (tectonique, eustatisme, apports sédimentaires). Des méthodes de terrain et outils numériques complémentaires seront mis en œuvre. Des aspects de géoressources et de préservation et de valorisation du patrimoine géologique/paléontologique seront également abordés.

Travaux pratiques

2 stages de terrain dans le domaine subalpin (Digne-les-Bains par exemple), en Provence et dans les Cévennes.

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voir descriptif UE9 Ecole de terrain : Stage de sédimentologie

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How to study evolution in the fossil record? And how do living beings contribute to mineralization processes? These two questions stand at the heart of this teaching unit. The main aims are (1) to help students build themselves a robust knowledge on evolutionary patterns and processes as inferred from the fossil record; (2) to present biologically-derived mineralization processes that lead to skeletons, some rocks and to the fossils themselves; (3) To associate cutting-edge research questions with current methods and lab techniques.

Program :

Travaux dirigés :

Evolutionary Palaeontology :

Theory of Evolution, Advanced concepts in Macroevolution, Measuring past biodiversity, Evolution of shapes and Morphological disparity, Phylogeny and the Fossil record, Biogeography, Introduction to Macroecology.

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How to study evolution in the fossil record? And how do living beings contribute to mineralization processes? These two questions stand at the heart of this teaching unit. The main aims are (1) to help students build themselves a robust knowledge on evolutionary patterns and processes as inferred from the fossil record; (2) to present biologically-derived mineralization processes that lead to skeletons, some rocks and to the fossils themselves; (3) To associate cutting-edge research questions with current methods and lab techniques.

Program :

Travaux dirigés :

Life & Minerals: Introduction to Biomineralization and Organomineralization, Fundamental equations and biotic vs. abiotic processes.

Travaux pratiques :

 Biominerals : Lab techniques and presentation of ongoing research projects

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How to study evolution in the fossil record? And how do living beings contribute to mineralization processes? These two questions stand at the heart of this teaching unit. The main aims are (1) to help students build themselves a robust knowledge on evolutionary patterns and processes as inferred from the fossil record; (2) to present biologically-derived mineralization processes that lead to skeletons, some rocks and to the fossils themselves; (3) To associate cutting-edge research questions with current methods and lab techniques.

Program :

Travaux dirigés : Scientific English: Oral présentations on scientific articles and lab practicals.

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How to study evolution in the fossil record? And how do living beings contribute to mineralization processes? These two questions stand at the heart of this teaching unit. The main aims are (1) to help students build themselves a robust knowledge on evolutionary patterns and processes as inferred from the fossil record; (2) to present biologically-derived mineralization processes that lead to skeletons, some rocks and to the fossils themselves; (3) To associate cutting-edge research questions with current methods and lab techniques.

Program :

Travaux pratiques :

 Palaeontology: : Essential lab techniques (in French/English)

 Biominerals : Lab techniques and presentation of ongoing research projects

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Stage de recherche ou professionnalisant de 6 semaines en présentiel dans un laboratoire de recherche et/ou en entreprise dans le domaine des géosciences. Le temps présentiel ne représente qu’une partie de l’investissement attendu des étudiants dans le cadre de ce module. Le sujet des stages devra être réfléchit avant le début du second semestre.

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Stage de recherche ou professionnalisant de 6 semaines en présentiel dans un laboratoire de recherche et/ou en entreprise dans le domaine des géosciences. Le temps présentiel ne représente qu’une partie de l’investissement attendu des étudiants dans le cadre de ce module. Le sujet des stages devra être réfléchit avant le début du second semestre.

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Stage de recherche ou professionnalisant de 6 semaines en présentiel dans un laboratoire de recherche et/ou en entreprise dans le domaine des géosciences. Le temps présentiel ne représente qu’une partie de l’investissement attendu des étudiants dans le cadre de ce module. Le sujet des stages devra être réfléchit avant le début du second semestre.

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Stage de remise à niveau de certains modules ; Tutorat de nos étudiants pour les extérieurs ; Stage à l’initiative de l’étudiant ⁽³⁾

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The acquisition of skills in the fields of palaeontology and sedimentology requires on-site practical analyses. The recognition of the main organisms, communities and their sedimentary context allows the reconstruction of the evolution of the sedimentary archives and their depositional environments. It also allows to understand the modalities of development of organisms in their environment. The field tools, through cross-section surveys, characterization of the biotic content, determination of sedimentary structures and geometries, will make it possible to build stratigraphic correlations (using tools such as sequence stratigraphy, ichnology and biostratigraphy) and to discuss the evolution of ecological communities over time (palaeoecology).

Program :

TD intégré :

Fieldtrip (5/6 days) in France, Spain or Morocco.

Field Sedimentological and palaeontological analyses

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English communicating skills and data science competences are becoming central to all research fields including Geosciences. Data science employs a variety of instruments, scientific procedures, methods, and algorithms to glean insights from both structured and unstructured data. Practical in English will be a cross disciplinary theme of this Master 2 degree with oral and written reports alongside on-site training, literature summary and sedimentology and Palaeontology lectures. The data science practical will focus on probability and statistics, programming languages, data visualization and data structures.

Program UE2 :  TD/TP

English for Geosciences (writing, oral, interview training, literature summary, abstract writing, reporting) -

Data sciences (probability and statistical processing and visualization of data using R and Python, spatialization of data using GIS software, data management) –

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English communicating skills and data science competences are becoming central to all research fields including Geosciences. Data science employs a variety of instruments, scientific procedures, methods, and algorithms to glean insights from both structured and unstructured data. Practical in English will be a cross disciplinary theme of this Master 2 degree with oral and written reports alongside on-site training, literature summary and sedimentology and Palaeontology lectures. The data science practical will focus on probability and statistics, programming languages, data visualization and data structures.

Program UE2 :  TD/TP

English for Geosciences (writing, oral, interview training, literature summary, abstract writing, reporting) -

Data sciences (probability and statistical processing and visualization of data using R and Python, spatialization of data using GIS software, data management) –

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English communicating skills and data science competences are becoming central to all research fields including Geosciences. Data science employs a variety of instruments, scientific procedures, methods, and algorithms to glean insights from both structured and unstructured data. Practical in English will be a cross disciplinary theme of this Master 2 degree with oral and written reports alongside on-site training, literature summary and sedimentology and Palaeontology lectures. The data science practical will focus on probability and statistics, programming languages, data visualization and data structures.

Program UE2 :  TD/TP

English for Geosciences (writing, oral, interview training, literature summary, abstract writing, reporting) -

Data sciences (probability and statistical processing and visualization of data using R and Python, spatialization of data using GIS software, data management) –

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English communicating skills and data science competences are becoming central to all research fields including Geosciences. Data science employs a variety of instruments, scientific procedures, methods, and algorithms to glean insights from both structured and unstructured data. Practical in English will be a cross disciplinary theme of this Master 2 degree with oral and written reports alongside on-site training, literature summary and sedimentology and Palaeontology lectures. The data science practical will focus on probability and statistics, programming languages, data visualization and data structures.

Program UE2 :  TD/TP

English for Geosciences (writing, oral, interview training, literature summary, abstract writing, reporting) -

Data sciences (probability and statistical processing and visualization of data using R and Python, spatialization of data using GIS software, data management) –

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The study of sedimentary archives makes it possible to constrain the evolution of the Earth's environments over various geological time periods. In particular, the tools of petrology, sedimentology, stratigraphy, mineralogy, palaeontology and geochemistry make it possible to reconstruct the evolution of the climate, of ocean circulation and chemistry, of the chemistry of the atmosphere and the biogeochemical cycles and to obtain an integrated vision of the Earth system that can feed system Earth numerical models.

TD intégré :

Sedimentary archives of Earth system paleoclimates.

Geochemistry of environmental changes through Earth History.

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Current research in evolutionary palaeontology and biomineralization stands at the crossroad of various disciplines ranging from palaeontology, evolutionary biology, macroecology, biogeography, morphometry and microbiology. The concepts and methods of these scientific fields complement each other and lead to an integrated understanding of biodiversity as preserved in the fossil record. This teaching unit tackles biodiversity dynamics at multiple scales, ranging from the local preservation of fossil individuals to the distribution of life on the planet. It also includes scientific seminars and a reinforcement in scientific English.

TD intégré

Analysis of fossil community structures

Integrated study of morphological evolution

Climate-(palaeo)Biodiversity interaction models and niche models

Macroecology

Biomineralization and fossilization

Scientific seminars

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Visualization of sedimentary bodies in space and time is essential to draw basin architecture and reconstruct spatialized sedimentary depositional system. At the regional scale such reconstruction strongly relies on seismic geomorphology and wells correlation within the framework of sequential stratigraphy concepts. A number of informatic tool and software, of industrial use, became prevalent in this field of applied Geosciences and many applications, such as reservoir characterization, are advance using stratigraphic modeling. This teaching unit aims notably at manipulating such software using various example of reservoir geology and georesources applications.

- 2D/3D Seismic geomorphology (Total Corporate Software – Sismage®)

- Stratigraphic modeling (Beicip-Franlab and IFP Energies Nouvelles - DionisosFlow® software)

- reservoir geology and georesources

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The Internship period aimed at training by conducting and learning how to conduct research. It provides a first long term experience in developing, conducting, evaluating and sharing a scientific research, experimental or not, with the ambition of producing new knowledge on a subject.

Research internship or internship in companies in the field of Geosciences (minimum of 4 months).

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Les cours d’anglais qui seront dispensés tout au long de l’année ont pour objectif d’amener les étudiantes et étudiants à maitriser le vocabulaire de spécialité et de savoir en faire usage dans le cadre de communications écrites et orales

Anglais : approche détaillée de l’anglais de spécialité (à l’écrit, sous forme d’exercices de synthèse, à l’oral, sous forme de discussions, entretiens et présentations).

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La mise à niveau a pour objectifs de (re-)donner les bases en géologie, pédologies, hydrologie, climatologie et écologie aux étudiantes et étudiants du Master SEME qui leurs seront nécessaires au suivi des enseignements qui seront dispensés durant l’année. Ce travail est effectué en grande partie en autonomie sur la base de ressources fournies avec un temps de questions/réponses en présentiels. Ce travail de mise à niveau est d’autant plus nécessaire que le Master SEME accueil des étudiantes et étudiants ayant des cursus antérieurs très variés.

Travaux dirigés :

Remise à niveau (29 heures):

- travail en autonomie sur la base de documents fournis (environ 25  heures)

- Questions/réponses en présences des enseignants référents dans les disciplines étudiées et évaluation (4 heures)

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Enseignements décrivant le fonctionnement des compartiments sol et eau, en prenant en compte les transferts de matières à l’échelle du paysage.

Le cours de géomorphologie se concentre sur la compréhension des processus de transfert de surface et des méthodes de datation. Les étudiants acquerront une connaissance approfondie de ces processus à différentes échelles spatiales, ainsi que des compétences pratiques dans l'analyse des paysages et des interactions tectonique/climat/homme.

Les cours de science du sol et d’hydrologie se concentrent sur la caractérisation de la couverture pédologique, des transferts d’eau et de matières à différentes échelles, et en particulier à l’échelle du bassin versant.

Cours magistraux : Science du sol (10h)* : caractériser la couverture pédologique et les processus pédologiques impliqués dans sa mise en place, son évolution et son fonctionnement présent

Travaux pratiques :  Science du sol  : mise en situation sur le terrain avec description de sols sur la base de descripteurs visuelles et quantifiables in situ

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Le cours de géomorphologie se concentre sur la compréhension des processus de transfert de surface et des méthodes de datation. Les étudiants acquerront une connaissance approfondie de ces processus à différentes échelles spatiales, ainsi que des compétences pratiques dans l'analyse des paysages et des interactions tectonique/climat/homme. En Sciences du Sol, l’apprentissage de clés de détermination permettra d’approcher les processus de pédogenèse.

Programme :

Cours magistraux : Géomorphologie

Comprendre les processus de transfert de surface à différentes échelles spatiales (versant/rivière/bassin-versant) et leur rôle dans le façonnement du relief

Connaître les méthodes de datations et les approches quantitatives

Travaux dirigés : Géomorphologie : Exercice intégrant les méthodes de datations cosmogéniques et les approches « sources to sink »

Travaux pratiques

Géomorphologie TP 1 : Caractérisation à partir de photos satellites des grands environnements continentaux (approche descriptive et quantification)

Géomorphologie TP 2 : dans un contexte régional, l’objectif sera de discuter du rôle des processus de transport dans le façonnement des versants, de discuter des interactions tectonique/climat/homme dans la construction des paysages 

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Enseignements décrivant le fonctionnement des compartiments sol et eau, en prenant en compte les transferts de matières à l’échelle du paysage.

Les cours de science du sol et d’hydrologie se concentrent sur la caractérisation de la couverture pédologique, des transferts d’eau et de matières à différentes échelles, et en particulier à l’échelle du bassin versant.

Cours magistraux : Hydrologie (PAS) (10h): le bassin versant et son rôle intégrateur des processus hydro-chimiques

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Ce module regroupe une série d’outils visant à acquérir, manipuler, analyser et visualiser des données et des échantillons dans les différents domaines des sciences de la Terre. Il vise à traiter les questions scientifiques par des approches qualitatives et quantitatives à partir d’objets (échantillons, base de données numériques) géologiques. Ce module s’intéresse également aux modalités de gestion de la donnée scientifique et des objets géologiques. 

Il a pour objectif de donner aux étudiant(e)s un ensemble d’outils analytique, aussi bien pour l’acquisition des données que pour leur analyse et leur représentation

Enseignements partiellement mutualisés entre les parcours SEME et SP2G

Programme :

Cours magistraux

 Statistiques : 

apprentissage des outils statistiques nécessaires au traitement des données

Analyse en composantes principales

Analyse discriminante / K plus proches voisins

Travaux dirigés

Gestion des données : Introduction aux bases de données relationnelles destinées à la recherche et gestion des données numériques ; législation et gestion des échantillons : du terrain au laboratoire et aux collections.

Travaux pratiques  :

Statistiques : Statistiques sur R : remise à niveau, ACP, Manova / LDA / QDA / Régression multiple.

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Ce module regroupe une série d’outils visant à acquérir, manipuler, analyser et visualiser des données et des échantillons dans les différents domaines des sciences de la Terre. Il vise à traiter les questions scientifiques par des approches qualitatives et quantitatives à partir d’objets (échantillons, base de données numériques) géologiques. Ce module s’intéresse également aux modalités de gestion de la donnée scientifique et des objets géologiques. 

Enseignements partiellement mutualisés entre les parcours SEME et SP2G

Programme :

Cours magistraux : SIG : rappel sur les données SIG, les données lidar (acquisitions/traitements) et les données 3D (format et représentation)

Travaux pratiques  : SIG : rappels sur les données vecteurs raster/jointure ; 3D et imagerie dans QGIS/Traitements et analyses de données Lidar/acquisitions terrain

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Acquisition de données de terrain : présentation et application sur le terrain de méthodes d’étude du sol et du sous-sol (GPS différentiel, résistivimètre, panneau électrique…) et d’imagerie (acquisition drone,  photogrammétrie). Analyse et exploitation des données.

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Comprendre les phénomènes qui régissent la dynamique des populations et le fonctionnement des écosystèmes à travers la composition des communautés (assemblages d’espèces) est nécessaire à la compréhension de la biodiversité et à sa gestion raisonnée. La première partie de cette UE a pour objectif d’apporter des connaissances de fond sur ces phénomènes en replaçant les bases de la dynamique des populations et en envisageant les grandes interprétations que produit l’écologie scientifique pour expliquer la construction et l’organisation des communautés. Seront ensuite abordées La question du changement des communautés au cours du temps (successions écologiques) et celle des communautés des milieux isolés (insulaires), deux champs à la fois féconds d’un point de vue conceptuel et liés à des problématiques opérationnelles dans le contexte d’anthropisation des écosystèmes. La dimension contextuelle et opérationnelle des points abordées sera régulièrement envisagée pour apporter des compétences pratiques dans ce domaine.

Un focus particulier sera ensuite développé sur les communautés microbiennes des sols dans la mesure où les microbes représentent des acteurs longtemps ignorés et pourtant cruciaux dans le fonctionnement des écosystèmes et la productivité des espaces agricoles.

Enfin les premiers outils quantitatifs permettant de décrire les populations et les communautés seront présentés et développés dans un cadre concret intégrant un travail de terrain, pour apporter des compétences techniques directement mobilisables par la suite.

Programme :

Cours magistraux

Description et mesures de la Biodiversité (Principes et bases techniques) - Méthodes d’estimation des descripteurs de la biodiversité (niveau des populations : abondance/densité ; et des communautés : richesse, diversité, similarité). 

Travaux dirigés

Mobilisation à la main des descripteurs des communautés dans le cadre d’une problématique (cf ci-dessous) et sur des données acquises sur le terrain et en laboratoire.

Travaux pratiques

Déploiement technique sur le terrain des moyens d’acquisition de données de biodiversité

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Comprendre les phénomènes qui régissent la dynamique des populations et le fonctionnement des écosystèmes à travers la composition des communautés (assemblages d’espèces) est nécessaire à la compréhension de la biodiversité et à sa gestion raisonnée. La première partie de cette UE a pour objectif d’apporter des connaissances de fond sur ces phénomènes en replaçant les bases de la dynamique des populations et en envisageant les grandes interprétations que produit l’écologie scientifique pour expliquer la construction et l’organisation des communautés. Seront ensuite abordées La question du changement des communautés au cours du temps (successions écologiques) et celle des communautés des milieux isolés (insulaires), deux champs à la fois féconds d’un point de vue conceptuel et liés à des problématiques opérationnelles dans le contexte d’anthropisation des écosystèmes. La dimension contextuelle et opérationnelle des points abordées sera régulièrement envisagée pour apporter des compétences pratiques dans ce domaine.

Un focus particulier sera ensuite développé sur les communautés microbiennes des sols dans la mesure où les microbes représentent des acteurs longtemps ignorés et pourtant cruciaux dans le fonctionnement des écosystèmes et la productivité des espaces agricoles.

Enfin les premiers outils quantitatifs permettant de décrire les populations et les communautés seront présentés et développés dans un cadre concret intégrant un travail de terrain, pour apporter des compétences techniques directement mobilisables par la suite.

Programme :

Cours magistraux :

Les questions centrales associées à l’écologie des communautés (questions fondamentales, questions contextuelles) et les perceptions des communautés et de leur fonctionnement

Caractéristiques et propriétés des communautés / fonctions écosystémiques (stabilité, résistance, …) 

Les successions écologiques 

 Les communautés des milieux insulaires  

Travaux dirigés

 Identification d’une problématique visant à explorer «l’état de santé» d’un écosystème

Travaux pratiques :

Contextualisation du déploiement technique ci-dessous, et exploitation des échantillons acquis sur le terrain.

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Comprendre les phénomènes qui régissent la dynamique des populations et le fonctionnement des écosystèmes à travers la composition des communautés (assemblages d’espèces) est nécessaire à la compréhension de la biodiversité et à sa gestion raisonnée. La première partie de cette UE a pour objectif d’apporter des connaissances de fond sur ces phénomènes en replaçant les bases de la dynamique des populations et en envisageant les grandes interprétations que produit l’écologie scientifique pour expliquer la construction et l’organisation des communautés. Seront ensuite abordées La question du changement des communautés au cours du temps (successions écologiques) et celle des communautés des milieux isolés (insulaires), deux champs à la fois féconds d’un point de vue conceptuel et liés à des problématiques opérationnelles dans le contexte d’anthropisation des écosystèmes. La dimension contextuelle et opérationnelle des points abordées sera régulièrement envisagée pour apporter des compétences pratiques dans ce domaine.

Un focus particulier sera ensuite développé sur les communautés microbiennes des sols dans la mesure où les microbes représentent des acteurs longtemps ignorés et pourtant cruciaux dans le fonctionnement des écosystèmes et la productivité des espaces agricoles.

Enfin les premiers outils quantitatifs permettant de décrire les populations et les communautés seront présentés et développés dans un cadre concret intégrant un travail de terrain, pour apporter des compétences techniques directement mobilisables par la suite.

Programme :

Cours magistraux : Repères de bases en écologie microbienne des sols  

Travaux dirigés : Prise en compte de dispositifs scientifiques dédiés à la biodiversité des sols

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voir les 2 matières qui constituent cette UE

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Connaître les causes physiques du changement climatique. Savoir détecter l’empreinte du changement climatique à l’échelle régionale et ses effets.

Cours magistraux 10h :

Physical bases of natural climate variability: 10h – l’objectif est de comprendre les bases physiques de la variabilité naturelle du climat et du changement climatique contemporain et futur (système climatique global, bilan d’énergie, causes du changement climatique, projections climatiques).

Travaux dirigés 20h:

Physical bases: 20h – projets supervisés: détecter le changement climatique contemporain dans les données d’observations climatiques, les indicateurs et proxies climatiques.

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Connaître les causes physiques du changement climatique. Savoir détecter l’empreinte du changement climatique à l’échelle régionale et ses effets.

Cours magistraux 10h :

Physical bases of natural climate variability: 10h – l’objectif est de comprendre les bases physiques de la variabilité naturelle du climat et du changement climatique contemporain et futur (système climatique global, bilan d’énergie, causes du changement climatique, projections climatiques).

Travaux dirigés 20h:

Physical bases: 20h – projets supervisés: détecter le changement climatique contemporain dans les données d’observations climatiques, les indicateurs et proxies climatiques.

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École de terrain d’une semaine pour la mise en œuvre des méthodes et outils d’étude des sols, des eaux et du climat avec acquisition de données et rendu sous forme d’un rapport

Travaux pratiques : École de terrain d’une semaine pour la mise en pratique des enseignements en science du sol, hydrologie et climatologie 

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Stage de remise à niveau de certains modules ; Tutorat de nos étudiants pour les extérieurs ; Stage à l’initiative de l’étudiant ⁽³⁾

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Le contenu de cette unité d’enseignement a pour objectif d’apporter aux étudiants des connaissances et des compétences leur permettant de s’insérer dans le monde professionnel en français et en anglais.

Programme :

Travaux dirigés : Communication et Vie Pro :

- Faire son CV et sa lettre de motivation (niveau confirmé)

- Passer un entretien d’embauche

- Construire et entretenir son réseau professionnel

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Le contenu de cette unité d’enseignement a pour objectif d’apporter aux étudiants des connaissances et des compétences leur permettant de s’insérer dans le monde professionnel en français et en anglais.

Programme :

Travaux dirigés

Démarche scientifique et déontologie

- Construire une démarche scientifique

- Qu’a-t-on le droit de faire ou de ne pas faire en sciences ?

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: L’introduction au droit vise à donner un panorama général du système juridique français et européen, de façon à saisir les enjeux et implications d’un problème juridique. Il est un préalable nécessaire à l’introduction au droit de l’environnement qui intervient dans la seconde partie du cours.

Cours magistraux-Droit de l’environnement :  

Qu’est-ce que le droit ?; La hiérarchie des normes ; Le droit public et le droit privé ; L’organisation juridictionnelle ; Les principes du droit de l’environnement (précaution, prévention, pollueur-payeur, information et participation) ; Modalités de mis en œuvre des principes du droit de l’environnement

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Le cours vise à donner une première vision de l'approche système acteurs. Il présente ce moyen qui permet de comprendre et d’analyser les systèmes complexes, en mettant l'accent sur les acteurs impliqués. Le cours s’appuie sur des cas pratiques de restauration du milieu aquatique et de gestion des eaux pluviales en milieu urbain. L’état des lieux des milieux aquatiques et de la gestion des eaux pluviales en France sont présentés succinctement. Les notions d’acteurs, de pouvoir, d’interactions, d’actions collectives sont évoquées. Les acteurs intervenants dans les 2 cas pratiques sont identifiés. Les effets de ces actions collectives sont analysés.

Cours magistraux -Approche système-acteurs :

Introduction à la gestion des milieux aquatiques et à la gestion des eaux pluviales urbaines. ; Fondements de l’approche système acteurs ; Pouvoir, Gestion des conflits et Négociation ; Acteurs de la gestion des milieux aquatiques et de la gestion des eaux pluviales ; Représentation des acteurs et des milieux aquatiques

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Géochimie et cycles des éléments dans le système sol-eau, Changements planétaires et approche systémique des cycles

Cours magistraux : Géochimie et cycles des éléments dans le système sol-eau: processus de transformation des matières organiques et cycles du C et de l’N

Travaux dirigés : Géochimie et cycles des éléments dans le système sol-eau:

Travaux pratiques : Géochimie et cycles des éléments dans le système sol-eau: analyse au laboratoire du carbone du sol et de ces fractions (C total, C dissous)

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Changements globaux et approche systémique des cycles : les grands réservoirs biogéochimiques et les interactions entre cycles et climat. Notions de systèmes complexes et de rétroactions.

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Programme :

Cours magistraux : identifier les sources, les processus de transfert et les risques liés aux pollutions métalliques et organiques

Travaux dirigés :  transferts de polluants en milieu poreux

Travaux pratiques : extraction et quantification d’éléments traces métalliques de sols et de sédiments

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Programme :

Cours magistraux : définition de l’écotoxicologie et paramètres d’évaluation des états et des risques

Travaux dirigés :  définition de l’écotoxicologie et paramètres d’évaluation des états et des risques

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Programme :

Cours magistraux : définitions, sources et transfert des polluants des polluants atmosphériques, risques associés

Travaux dirigés : définitions, sources et transfert des polluants des polluants atmosphériques, risques associés

Travaux pratiques :

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Programme :

Cours Magistraux : énergies fossiles et renouvelables – ressources et usages

Travaux dirigés : évaluation de la ressource éolienne et solaire

Travaux pratiques : modélisation du potentiel éolien

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Par groupe thématique et dans une démarche expérimentale ou de bureau d’étude, les étudiantes et étudiants devront mener un projet de recherche, en définissant les objectifs, en déterminant les moyens à mettre en œuvre et en les mobilisant au laboratoire et/ou au terrain. Un rendu sous forme d’un rapport et d’une soutenance sera à réaliser. 

Travaux pratiques (50h) : Mise œuvre des expérimentations/mesures à réaliser pour atteindre les objectifs définis préalablement, sous la direction d’un(e) encadrant(e). A ce volume horaire, des heures de travail personnel devront s’ajouter

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Réalisation d’un stage en laboratoire ou en entreprise /collectivités, d’une durée de 6 à 8 semaines minimum 

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Réalisation d’un stage en laboratoire ou en entreprise /collectivités, d’une durée de 6 à 8 semaines minimum 

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Réalisation d’un stage en laboratoire ou en entreprise /collectivités, d’une durée de 6 à 8 semaines minimum 

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suivi des stagiaires

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Stage de remise à niveau de certains modules ; Tutorat de nos étudiants pour les extérieurs ; Stage à l’initiative de l’étudiant ⁽³⁾

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Ce module se décline en 40 heures de conduite de projet et environ 60 heures de travail personnel pour la réalisation du mémoire.

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Étude d'un article scientifique et préparation d'une soutenance (30 heures en autonomie)

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