Introduction

Les Sciences de la Terre ont connu un essor fabuleux durant la dernière moitié du 20^e siècle, avec la formulation de théories qui ont révolutionné notre façon de comprendre l'origine de la Planète et sa dynamique. Nous sommes dans l'âge d'or de la géologie. De nouvelles technologies ont ouvert des horizons, tant au niveau de l'observation de l'ensemble du Globe, qu'au niveau de l'observation et de l'analyse des plus petites composantes de la matière: observation et cartographie satellitaires, cartographie et analyse des fonds océaniques, microscopie électronique, techniques sophistiquées d'analyse de la matière; sans parler de cette capacité phénoménale que nous avons maintenant de traiter des masses d'informations concernant la Planète grâce à l'informatique. La démarche est devenue multidisciplinaire, intégrant des disciplines comme la physique, la chimie, la biologie et donnant naissance à des sous-disciplines comme la géophysique, la géochimie, la biogéologie, la biogéochimie, etc.

De tous temps, l'Homme s'est préoccupé de sa relation avec l'Univers. Nous sommes soumis aux risques naturels: tremblements de terre, éruptions volcaniques, raz-de-marée, chutes de météorites, glissements de terrains, etc. Qu'y pouvons-nous? Dans quelle mesure pouvons-nous établir des prévisions? De grands changements climatiques planétaires ont modifié la surface du Globe durant les temps géologiques. Peut-on en tirer des leçons quant au devenir des systèmes climatiques planétaires? L'ère industrielle a-t-elle modifié de façon significative la composition de l'atmosphère terrestre? Encore faut-il connaître le "background" des temps pré-industriels pour répondre à cette question, un "background" archivé dans les roches et les sédiments.

L'origine et l'évolution de la Vie demeure une préoccupation fondamentale de l'Homme. Roches et sédiments ont aussi archivé des faits concernant cette origine et cette évolution, et ces archives constituent un support essentiel à notre réflexion en ce domaine. En cette phase de notre civilisation occidentale où l'insécurité matérielle et spirituelle nous conduit à adhérer à toutes sortes de croyances plus farfelues les unes que les autres, encore nous faut-il avoir l'heure juste sur ces faits.

Pour rajouter aux préoccupations de l'Homme, l'environnement et sa gestion sont devenus une affaire de survie quasi quotidienne. Mais peut-on prétendre gérer cet environnement sans posséder une connaissance minimale de la Planète, des processus qui l'animent et la modifient, des matériaux qui la composent?

Le cours GLG-1000 Planète Terre (3 crédits), du programme de 1^e cycle en géologie de l'Université Laval, est dispensé sous deux formes: en salle, à l'Université, au trimestre d'automne, et à la télévision (Canal-Savoir) aux deux autres trimestres.

En diffusant sur le réseau internet une partie importante de l'information contenue dans le cours Planète Terre, nous souhaitons atteindre le grand public qui s'intéresse à comprendre son milieu physique, ainsi que les étudiants de tous les niveaux (primaire, secondaire, collégial et universitaire) qui rechercheraient des informations générales ou ponctuelles en sciences de la Terre pour réaliser leurs travaux scolaires ou simplement par intérêt personnel.

Objectif général du cours

Ce cours vise à la fois l'acquisition d'une connaissance adéquate des grands phénomènes qui régissent la Planète (sa dynamique, son histoire), et l'acquisition de connaissances pratiques (les matériaux, les ressources, les risques naturels), dans une perspective de formation de base en science et de développement de la culture scientifique chez l'étudiant universitaire et le grand public.

Objectifs spécifiques

Plus spécifiquement, on vise:

• pour tous les inscrits au cours:
  - l'acquisition d'une connaissance de base des grands phénomènes qui régissent la Planète;
  - l'obtention d'un baggage suffisant de connaissances en sciences de la Terre pour bien comprendre et mieux apprécier la littérature scientifique de grande diffusion en ce domaine et, ainsi développer des habitudes de lectures en sciences physiques et biologiques;
  - le développement d'un esprit critique face à l'information illimitée des médias trop souvent préoccupés de sensationalisme, par la présentation et la discussion des problèmes généraux en sciences de la Terre et la formulation d'éléments de solution.
  
• pour ceux qui sont inscrits dans les programmes de géologie ou de génie géologique: l'introduction qui leur permettra de mieux aborder et d'intégrer plus facilement les cours du programme;
  
• pour ceux qui sont inscrits dans des programmes de sciences physiques ou biologiques: l'acquisition des connaissances fondamentales en Sciences de la Terre, dans une perspective de complémentarité aux cours de leur programme.
  
• pour ceux qui sont inscrits dans des programmes de sciences humaines: le développement d'une vision physique de la Planète qui leur permettra de mieux comprendre la relation de l'Homme avec son milieu physique.
  
• pour tous ceux qui comptent oeuvrer en gestion de l'environnement: l'acquisition des connaissances de base concernant le milieu géologique, une composante essentielle de l'environnement.
  

Structure et contenu du cours

Tel que présenté sur ce site internet, le cours se divise en cinq sections. Pour sa part, le cours télévisé se présente en quatre sections, la section 5 de la version internet étant incluse dans la section 4 de la version télévisée. Par rapport aux objectifs, les sections 1 et 4 s'insèrent dans l'objectif d'acquisition d'une connaissance adéquate des grands phénomènes qui régissent la Planète, alors que les sections 2 et 3 contribuent plutôt à l'acquisition de connaissances pratiques du milieu géologique. La section 4 constitue en quelque sorte une synthèse des connaissances acquises dans les trois sections précédentes puisqu'on pourrait difficilement comprendre l'histoire de la Terre sans maîtriser ces connaissances. La section 5 vous introduit à la géologie du Québec et surtout à lire l'histoire géologique du Québec à travers ses paysages.

Le sommaire qui suit correspond au découpage du cours télévisé (version 2005). Les titres en caractères gras correspondent aux 13 émissions télé. Pour le découpage de la version internet, veuillez vous référer à la Table des matières dans le menu à la page d'accueil.

La dynamique interne de la Terre est responsable de contraintes, de déformations et de mouvements dans la croûte terrestre. Cette section présente d'abord un historique du développement des idées et conceptions sur les déformations et mouvements qui affectent la croûte terrestre. Elle étudie ensuite la structure interne du Globe, la dérive des continents de Wegener et conclut par un examen de la théorie de la tectonique des plaques, une théorie planétaire unificatrice qui sert de cadre aux études et analyses géologiques.

• La Dérive des Continents et la Structure interne du Globe (les idées avant Wegener, les "preuves" de la dérive des continents apportées par Wegener, la nécessité de bien connaître la structure interne de la Terre pour comprendre sa dynamique).
  
• La Naissance d'une Théorie planétaire (les grandes étapes de la formulation de la théorie de la tectonique des plaques et son essence).
  
• Le Pouvoir unificateur de la Théorie (comment elle explique des phénomènes jusqu'alors mal compris comme les tremblements de terre, les volcans, la déformation des roches et la formation des chaînes de montagnes).
  

La croûte terrestre est composée de minéraux dont l'aggrégation forme les roches. Ces matériaux modèlent notre milieu physique et interviennent dans notre vie quotidienne.

• Les Minéraux (la structure interne des minéraux, leur origine, leur utilité, les minéraux de collection).
  
• Les Roches (les conditions de formation des trois grands types de roches: roches magmatiques, roches sédimentaires et roches métamorphiques, le tout formant un cycle relié à la tectonique des plaques).
  
• Les Ressources de la Planète (les trois grandes ressources naturelles minérales que nous soutirons de la croûte terrestre: eau souterraines, combustibles fossiles et métaux).
  

La surface de la Planète n'est pas statique, mais obéit aussi à une dynamique contrôlée par les interactions entre l'hydrosphère, la biosphère, l'atmosphère et la litho/asthénosphère. C'est cette interaction qui détermine nos conditions de vie sur Terre, entre autre les climats et leurs changements.

• Les Continents (la sculpture des continents par les processus d'érosion, eau, glace, vent; l'évolution du paysage géologique).
  
• Les Océans (la topographie des fonds, les types et la répartition des dépôts, la vie dans les océans, la circulation océanique).
  
• Les grands cycles biogéochimiques et les Changements climatiques (cycles de l'eau, du carbone, de l'oxygène, de l'azote, du phosphore et du soufre; leur histoire géologique et leur influence sur les changements climatiques).
  

La Planète Terre est vieille de 4,55 milliards d'années; elle présente une histoire passionnante que nous commençons à peine à connaître: histoire des continents et des océans, histoire de la Vie.

• Le Temps géologique (un concept parfois difficile à concrétiser; comment date-t-on les roches, à quoi servent les fossiles, comment la radioactivité est venue ajouter le temps absolu et donner l'âge de la Terre).
  
• Les premiers Pas de la Vie sur Terre (les diverses hypothèses sur l'origine de la Vie, les premiers moments de la vie sur Terre).
  
• La Vie s'organise ... et se désorganise (le "big bang" de la Vie au Cambrien, l'évolution subséquente, les extinctions de masse).
  
• L'Histoire des Continents et des Océans (à travers les temps géologiques, les continents ont bougé, se sont fragmentés ou rassemblés, des océans sont nés et sont disparus : la tectonique des plaques a joué pratiquement depuis la formation de la Terre. Et la géologie du Québec dans tout cela? Connaître un tant soit peu cette géologie pour celui ou celle qui a suivi un cours en Sciences de la Terre au Québec est un minimum. Dans l'espoir que vous voyagerez de façon différente ...).
  

Modes d'apprentissage

Le cours Planète Terre (GLG-1000) fait partie des programmes réguliers de géologie et de génie géologique de la Faculté des sciences et de génie de l'Université Laval; il compte pour 3 crédits. Comme il est dit plus haut, il est dispensé, soit en salle, à l'Université, soit à la télévision (Canal-Savoir sur le Cable).

Pour les inscrits au cours en salle ...

Le cours s'articule autour de trois modes de transmission des connaissances:

1. Les COURS EN SALLE, à raison de 3 heures par semaine. Ces cours utilisent abondamment le visuel: schémas projetés à l'écran, diapositives, vidéo. L'étudiant peut se procurer le cahier d'accompagnement du cours, où il retrouvera tous les schémas qui l'aideront à bien suivre le cours et revoir la matière pour l'examen.
   
2. Le présent SITE INTERNET où l'étudiant trouvera des détails complémentaires au cours, comme des figures supplémentaires, des illustrations photographiques, des cartes géographiques et géologiques, des liens internet pour ceux qui veulent en savoir plus. Il est mis à jour périodiquement. La configuration du site permet une navigation beaucoup plus facile et plus souple que dans un cahier imprimé. Le contenu du site fait intégralement partie du cours en salle. L'étudiant est fortement encouragé à consulter assiduement ce site. Il y trouvera une rubrique (accès par la page d'accueil) utilisée par le professeur pour poser à chaque semaine des questions aidant à la revision du cours ou pour transmettre diverses informations relatives au cours (comme par exemple, les résultats d'examen).
   
3. Un CAHIER D'ACCOMPAGNEMENT où se retrouvent le plan détaillé du cours, toutes les figures utilisées en salle (en noir et blanc seulement) avec textes explicatifs, des fiches qui sont des capsules d'information qui résument des sujets qui ont été abordés au cours, ou encore des sujets qui n'ont pu être abordés, mais qui sont susceptibles de compléter le cours, et des exercices susceptibles d'aider l'étudiant à mieux comprendre une notion. Celui ou celle qui le désire peut soumettre ses exercices complétés; ils seront corrigés et retournés. Ce cahier ne contient pas plus que le site internet. Il peut cependant s'avérer utile pour mieux suivre le cours et prendre des notes. Certains étudiants ont pris l'habitude d'imprimer le cours à partir du site web. En plus de constituer une tâche fastidieuse et de générer un volume de papier important, il faut savoir que les figures seront de mauvaises qualité car elles on été conçues pour l'internet à une résolution de ...72 dpi.

Pour les inscrits au cours télévisé ...

Le cours s'articule autour de quatre modes de transmission des connaissances:

1. Les COURS TÉLÉVISÉS, à raison de 13 émissions d'une heure par semaine chacune. Ce mode sert avant tout à présenter la matière de façon succincte et condensée. Les contingences de la télévision ne permettent pas les explications détaillées. Plusieurs schémas infographiques y sont utilisés pour illustrer les notions présentées. Ceux-ci ont été intentionnellement simplifiés pour ne présenter que l'essentiel, pour transmettre rapidement le message. L'étudiant retrouvera tous ces schémas sur l'internet et dans le cahier d'accompagnement, cette fois avec les détails et explications qui s'imposent.
   
2. Le présent SITE INTERNET. Le cours télévisé a été enregistré en 2005, sans que nous puissions le mettre à jour périodiquement. Les connaissances en Sciences de la Terre avançant rapidement, le site internet permet une mise à jour périodique du cours. Comme pour le cours en salle, le contenu du site fait intégralement partie du cours télévisé. L'étudiant est fortement encouragé à consulter assiduement ce site. Il y trouvera des détails complémentaires au cours, comme des figures supplémentaires, des illustrations photographiques, des cartes géographiques et géologiques, des liens internet pour ceux qui veulent en savoir plus. La configuration du site permet une navigation facile et souple. L'étudiant y trouvera aussi une rubrique (accès par la page d'accueil) utilisée par le professeur pour poser à chaque semaine des questions aidant à la revision du cours ou pour transmettre diverses informations relatives au cours (comme par exemple, les résultats d'examen).
   
3. Un CAHIER D'ACCOMPAGNEMENT où se retrouvent le plan détaillé du cours, toutes les figures utilisées en salle (en noir et blanc seulement) avec textes explicatifs, des fiches qui sont des capsules d'information qui résument des sujets qui ont été abordés au cours, ou encore des sujets qui n'ont pu être abordés, mais qui sont susceptibles de compléter le cours, et des exercices susceptibles d'aider l'étudiant à mieux comprendre une notion. Celui ou celle qui le désire peut soumettre ses exercices complétés; ils seront corrigés et retournés. Ce cahier ne contient pas plus que le site internet. Il peut cependant s'avérer utile pour mieux suivre le cours et prendre des notes. Certains étudiants ont pris l'habitude d'imprimer le cours à partir du site web. En plus de constituer une tâche fastidieuse et de générer un volume de papier important, il faut savoir que les figures seront de mauvaises qualité car elles on été conçues pour l'internet à une résolution de ...72 dpi.
   
4. Un service d'ÉCOUTE TÉLÉPHONIQUE où l'étudiant peut trouver réponse à ses questions ou se faire expliquer des notions qui lui ont paru mal expliquées à la télé ou qu'il comprend plus difficilement.

Tâche de l'étudiant et Évaluation des apprentissages

Le cours Planète Terre compte pour 3 crédits. C'est dire que la charge de travail exigée de l'étudiant est de 9 heures par semaine, incluant les trois heures d'assistance au cours en salle ou l'écoute de l'heure télévisée hebdomadaire, selon le cas. Une inscription au cours télévisé devrait exiger de la part de l'étudiant plus de travail personnel (lecture du site internet) que dans le cas d'une inscription au cours en salle où les explications sont plus élaborées. Le mode d'évaluation des apprentissages est précisé à la page dédiée au cours à chaque trimestre (accès par la page d'accueil).