Orientations générales

Une spécialité de master dans le domaine de l'environnement à Paris.

Mots-clés : hydrologie et hydogéologie, biogéochimie, sols, pollutions, remédiation, traitement des eaux, télédétection, systèmes d'information géographique, parcours en apprentissage

La spécialité ECH fait partie du master SDUEE (Sciences de l'Univers, Ecologie et Environnement) de l'Université Pierre et Marie Curie, il est cohabilité par AgroParisTech. Selon les parcours. Des conventions (accueils d'étudiants, enseignements) ont été montées avec à Mines ParisTech, l'Ecole Normale Supérieure, l'Ecole Nationale des Sciences Géographiques et l'Université Paris-Diderot.

La thématique générale de la spécialité est celle du fonctionnement physique et biogéochimique des milieux continentaux et côtiers : hydrosystèmes, sols et sédiments. Les questions environnementales majeures concernent la gestion des ressources naturelles hydriques et minérales, les cycles biogéochimiques des nutriments (C, N, P, S,...) et des polluants organiques et inorganiques, la bioremédiation des pollutions.

Après un M1 commun, deux parcours de M2 permettent aux étudiants de se spécialiser dans les domaines de l'hydrologie ou de la géochimie environnementale, avec une finalité professionnelle et recherche :

 - Parcours "Hydrologie Hydrogéologie (HH)"
 - Parcours "Géochimie Environnementale (GE)"
 

A PARTIR DE LA PROCHAINE RENTREE 2018-2019, CES DEUX PARCOURS FUSIONNENT SOUS L'INTITULE :

Parcours "Hydrologie, Hydrogéologie, Géochimie Environnementale (HHGE)" du Master STEPE de Sorbonne Université. Ce nouveau parcours reprend la majorité des UEs de HH et GE.

Pour une description détaillée de la formation, des emplois du temps et les modalités d'inscription, nous vous invitons à consulter le site web du nouveau parcours HHGE :

https://hhge.metis.upmc.fr/

Les inscriptions 2018-2019 se font en ligne sur les liens déjà indiqués précédemment en à gauche de cette page.

Un autre parcours "Gestion des sols et services écosystémiques" est proposé par l'Agro-ParisTech et concerne plus spécifiquement les sols. En outre, deux parcours ont une finalité strictement professionnelle : SEE -Sols Et Eaux- qui est un parcours en apprentissage sur 2 ans (M1+M2), et TAPE -Télédétection Appliquée aux Problèmes de l'Environnement-, un parcours en une année en M2.

Notre approche se veut avant tout orientée sur l'intégration des mécanismes élémentaires qui contrôlent les  flux d'énergie, d'eau et de composés chimiques aux interfaces entre les constituants des sols et des roches, l'eau et les constituants biologiques. Le fonctionnement des écosystèmes, des sols et des systèmes hydriques est décrit avec cet objectif en point de mire, ce qui suppose que sont à la fois étudiés les processus individuels dans le domaine de la physique, de la chimie et de la biologie qui sont la base des flux, et leur intégration dans une vision d’ensemble qui fait une large place à la modélisation et à une vision systémique dans laquelle l'Homme et son action sont très présents. Ces flux sont examinés dans une perspective de gestion durable des ressources naturelles et des écosystèmes continentaux. A l’intérieur de l’environnement continental les sols et les milieux hydriques (milieux de surface et milieux souterrains) sont particulièrement étudiés, ainsi que leurs interfaces (les sols eux-mêmes, la zone non saturée, les milieux humides, l'interface sol-atmosphère et la végétation).

A partir de la connaissance du fonctionnement des environnements continentaux, les problématiques et les champs d'application sont nombreux.

Ce sont bien de multiples domaines de recherche, pour l’essentiel avec une vocation finalisée, et des domaines professionnels associés qui s'ouvrent à nos étudiants. Ils sont formés pour intégrer des formations doctorales dans des équipes d'hydrologie et hydrogéologie, de géochimie, de biogéochimie, de science du sol, de bioclimatologie etc...

Ils sont aussi formés pour intégrer les services de l'état et des collectivités territoriales en charge du suivi et de la protection de l'environnement ou des industriels, en général grandes entreprises capables de développer des compétences internes en environnement, ainsi que les nombreux bureaux d'étude qui travaillent pour eux.

L'adresse du site web a changé, notez la nouvelle adresse : https://hhge.metis.upmc.fr.

Structuration de la spécialité ECH

 

Notre formation est portée par une ligne directrice forte qu'on pourrait résumer par « connaissance des milieux et des processus, compréhension des flux et modélisation ». Les multiples coupages entre flux d'énergie, d'eau et de composés dans les milieux continentaux sont au centre de la spécialité. Leur étude fait l'objet du corps principal de la formation, au sein de laquelle les étudiants peuvent s'orienter dans 2 parcours non étanches qui donnent une coloration à leur formation : « Hydrologie et Hydrogéologie », et « Géochimie environnementale ». L'orientation entre ces parcours démarre démarre progressivement à partir du S2.

La professionnalisation de nos étudiants est un sujet qui nous tient à cœur, les 3 parcours précédents permettent aux étudiants de travailler sur des cas concrets avec des outils professionnels. En outre, plusieurs parcours professionnels sont intégrés à la spécialité ECH. Le parcours SEE (Sols et Eaux) a été très récemment créé, la première promotion ayant démarré à la rentrée 2011. SEE est un parcours en alternance qui répond à une demande forte des étudiants et trouve un relais important auprès de la profession. SEE est organisé sur deux années (M1 et M2), et propose aux étudiants un enseignement an alternance et en apprentissage moins spécialisé que les autres parcours tout en facilitant leur intégration dans le monde professionnel. Les étudiants qui suivent le parcours SEE sont apprentis dans la même entreprise durant deux ans.

Un parcours uniquement professionnel permet aux étudiants d'acquérir une compétence plus technique. TAPE (Télédétection Appliquée à l'Environnement) forme au domaine du traitement des données issues de la Télédétection spatiale et de leur intégration dans les bases de données géographiques (SIG) pour répondre aux besoins de suivi et de gestion de l’environnement. Cette formation prépare aux métiers d’ingénieur dans les entreprises qui développent et diffusent des produits de la Télédétection, ou dans les bureaux d’études et les collectivités territoriales dont les activités concernent la gestion de l’environnement, la prévention des risques et l’aménagement du milieu et de l’espace. Orientés vers l'acquisition d'une double compétence, parcours TAPE est accessible à des étudiants venant d'autres spécialités de SDUEE.

Enfin, la spécialité ECH contribue à la formation des archéologues en contribuant à une formation en cours de fédération à l'échelle francilienne deux UE consacrées au quaternaire (formations géologiques, paléoclimat), et aux matériaux.

 

Compétences attendues en fin de formation

 

A l'issue de la formation ECH, quel que soit leur parcours, les étudiants doivent posséder une connaissance intégrée de la circulation de l'énergie, de l'eau, des éléments biogènes et des contaminants dans les milieux continentaux (milieu aquatique, sols, végétation et leurs interfaces avec l’atmosphère). Au sein de l'environnement continental, ECH s'intéresse aux flux au travers de tous les compartiments de l’atmosphère au milieu souterrain. Les étudiants peuvent ainsi acquérir une vision d'ensemble des milieux continentaux et être à même d'appréhender les problématiques environnementales avec un recul suffisant pour développer des visions complètes des problèmes, percevoir les effets dominos et proposer des solutions globalement efficaces auprès des services de l'état, des collectivités territoriales et nationales et des industriels publics et privés.

En parallèle à cette vision intégrée du fonctionnement des environnements continentaux, les milieux eux-mêmes sont décrits (sols, sédiments, systèmes hydriques) et les différents processus (physiques, chimiques et biologiques) à l'origine des flux sont présentés en détail. Leurs bases physiques sont décrites ainsi que les équations qui permettent de les quantifier en fonction des principales caractéristiques du milieu. Les étudiants sont ainsi formés à l'intégration de ces connaissances via la modélisation. Une grande importance est donc accordée aux approches quantitatives en environnement.

Enfin les étudiants acquièrent des compétences techniques qui leur permettent de travailler sur les données environnementales. Ces compétences concernent à la fois les techniques d'acquisition des données (techniques analytiques, spectroscopies, rayonnement synchrotron, microscopies électroniques, méthodes de la télédétection, application de la géophysique) et les méthodes de traitement des données (statistiques, géostatistiques, systèmes d'information géographique) et des méthodes de modélisation.

Leur formation est complétée par des unités d'enseignement qui leur présentent les systèmes institutionnels et réglementaires dans le domaine de l'environnement.

Offre pédagogique

Offre pédagogique - cursus principal - M1

 

La formation est organisée de manière progressive avec des cours de tronc commun au S1 (certains étant communs à tout le master SDUEE), des cours qui se spécialisent au S2 et permettent aux étudiants d'acquérir une vision plus précise des processus qui se déroulent dans les différents milieux tout en commençant à aborder la manière de les modéliser. Certains cours de S2 sont des pré-requis pour les parcours qui se développent pleinement au S3 afin d'aider les étudiants dans la construction de leur parcours. Au cours du S3, les étudiants s'orientent de manière beaucoup plus marquée sur un des parcours proposés, tout en pouvant aussi construire avec l'équipe pédagogique un parcours personnalisé qui leur convient. Chacun des parcours est conçu à partir d'un socle d'UE cohérents représentant 18 ECTS sur 30, ce qui laisse une marge de personnalisation significative aux étudiants en fonction de leur projet personnel, et sous contrôle de l'équipe pédagogique.

- Offre de Cours pour le S1

En S1, L'offre de cours est composée d'UE communes à tous les étudiants du master SDUEE. Ces UE concernent pour une large part une introduction à des outils et méthodes communs (statistiques, SIG et télédétection) et une sensibilisation aux grandes questions environnementales. Également commun à tous les étudiants du master SDUEE, l''anglais est obligatoire au S1, le diplôme de master ne peut être validé que sous réserve d'obtention d'une certification (CLES), un soutien est accordé aux étudiants durant toute leur scolarité en master jusqu'à ce qu'ils l'obtienne.

Trois autres UE du premier semestre du M1 abordent la description d'ensemble du fonctionnement des milieux auxquels est consacrée la spécialité ECH (milieu aquatique, sols et couverts végétaux).

Un stage de terrain en début d'année permet à la fois l'intégration de la promotion et une première approche des interactions entre les différents milieux. Un travail de laboratoire mené à la suite de ce stage se déroule durant tout le semestre et permet aux étudiants d'acquérir des bases analytiques dans les domaines de la géochimie et de la biogéochimie et d'appréhender l'importance majeure de toutes les étapes de l'acquisition des données dans une étude environnementale. Les bases analytiques sont intégrées avec une UE consacrée à la chimie de l'environnement qui se déroule en parallèle et que nous considérons comme un pré-requis indispensable pour la suite du M1.

Enfin, une UE de sensibilisation aux débouchés de la formation est intégrée au S1 dès son commencement afin de faciliter l'orientation des étudiants dans la suite de leur parcours au sein du master (S2 puis M2) en vue de leurs débouchés professionnels.

- Offre de cours pour le S2

Le S2 marque le début de la spécialisation des étudiants tout en complétant la formation donnée au S1. L'UE « Biogéochimie, du microscopique au global », complétée par l'UE de « microbiologie environnementale » concluent le S1 en visant à l'acquisition d'une vision intégrée des processus biogéochimiques qui auront été abordés au cours du S1 dans les UE consacrées à des milieux spécifiques.

Les autres UE offertes au S2 abordent une description plus approfondie des processus à l’œuvre dans les différentes parties constitutives de l'environnement continental (système hydrologique et hydrogéologique, interface végétation/atmosphère). Des éléments de modélisation des processus physiques chimiques et biologiques qui président aux circulations de matière et d'énergie au sein de l'écosystème sont enseignés.

Des UE à vocation méthodologique, de plus en plus spécialisées (télédétection, systèmes d'information géographique, isotopie...) sont également proposées, en complément de celles du S1. Un stage d'une semaine, en laboratoire (chimie environnementale, microbiologie environnementale) ou sur le terrain (stage pratique en hydrologie) permet aux étudiants d'acquérir des compétences techniques approfondies dans un domaine précis, en se familiarisant avec des questions de métrologie. Le projet d'application est une étape importante de la formation du M1, avant le départ en stage en laboratoire ou en entreprise. Les étudiants sont encadrés par petits groupes pour ce travail. Les étudiants auront à y traiter d'une question intégrée, et à utiliser des données avec un objectif appliqué impliquant la définition d'une stratégie de travail, et non pas seulement l'application de méthodes-type de traitement des données.

Liste des UE - S1

Titre du cours

ECTS

Porteur

Statut

% Cours

/TD-TP

Stage d’insertion et suivi du stage

En abordant le contexte géologique, la minéralogie et la chimie des eaux, cette UE forme les étudiants à l’approche de terrain, à l’échantillonnage, et à l’analyse des échantillons solides et liquides.

6

UPMC

TC-ECH

10/90

Hydrologie générale

Connaître les hydrosystèmes et comprendre leur rôle dans les flux de matière, les cycles de l’eau et de l’énergie et leur interaction avec le climat.

3

UPMC

TC-ECH

100

Chimie Environnementale

Comprendre les interactions aux interfaces eau/solide impliquées dans l’altération des phases minérales et l’évolution de la qualité des eaux de surfaces.

3

UPMC

TC-ECH

70/30

Sols

Connaître les constituants du sol, leur organisation, et les propriétés des grands types de sols afin de comprendre leur fonctionnement et leur rôle dans les grands cycles biogéochimiques

3

APT

TC-ECH

40/60

Ecologie, écosystèmes végétaux

Connaître le fonctionnement des écosystèmes végétaux pour appréhender leur rôle dans les grands cycles biogéochimiques (stockage et transfert d’élément et d’énergie à l’interface sol/atmosphère).

3

APT

TC-ECH

80/20

Métiers/débouchés

Présentation par des professionnels des possibles débouchés à la formation.

3

UPMC

TC-ECH

50/50

Anglais

3

UPMC

TC-SDUEE

 

Grandes questions environnementales

Cette UE de culture générale donne aux étudiants une vision pluridisciplinaire et transversale des questions sur l’environnement terrestre et planétaire, au travers de cours au choix et d’un projet bibliographique ou informatique (dans le cas du thème  « climat »)

3

UPMC

TC-SDUEE

40/60

Statistiques

3

UPMC

TC-SDUEE

 

SIG-Télédétection

Formation des étudiants aux méthodes numériques en appliquant le traitement du signal, de l'image et les SIG à des thèmes et des données issus des Sciences de la Terre.

3

UPMC

TC-SDUEE

50/50

Total

33

 

 

 

 

 

Liste des UE - S2

Titre du cours

ECTS

Porteur

Statut

% Cours

/TD-TP

Biogéochimie, du microscopique au global

Présentation du fonctionnement biogéochimique des milieux aquatiques naturels et anthropisés, de l’échelle du processus à l’échelle globale

3

UPMC

TC-ECH

50/50

Fondamentaux physiques des échanges biosphère-atmosphère : Eléments de bioclimatologie

Comprendre les actions et rétroactions des écosystèmes sur le climat ainsi que les interactions physiques entre le sol, l’atmosphère et le couvert végétal, au niveau des flux de matière et d’énergie.

3

APT

Pré-requis

BC

60/40

Pollution atmosphérique

Connaître les interactions entre l’atmosphère et la biosphère (sol, végétation) pour comprendre leur rôle dans les problèmes liés à l’émission, au transfert et au dépôt des pollutions atmosphériques, en contextes rural et urbain.

3

APT

Pré-requis

BC

80/20

Télédétection

Physique et le traitement des images satellites. Application en géologie, en tectonique, en hydrologie continentale et à la topographie par imageries optiques, radars et spectrales. Mise en œuvre des outils classiques de traitements.

3

UPMC

 

50/50

IASIG

Principes et applications des systèmes d’information géographiques

3

UPMC

 

60/40

Hydraulique et hydrogéologie

Comprendre le cycle hydrologique superficiel et profond, actuel et ancien, pour aborder les problèmes de ressources en eau et de transport des substances xénobiotiques dans l’environnement, aux échelles locales et globales.

6

UPMC

Pré-requis

HH

50/50

Géostatistiques et traitement du signal

3

UPMC

Pré-requis

HH

 

Isotopie appliquée aux sciences de l'environnement

Initiation à l’utilisation des isotopes stables pour tracer et caractériser les processus biogéochimiques dans l’environnement.

3

UPMC

 

25/75

Microbiologie environnementale

Reprend des bases de microbiologie pour comprendre le rôle des micro-organismes dans les flux de matière et d’énergie des écosystèmes continentaux.

3

UPMC

TC-ECH

60/40

Semaine hydro (stage terrain) ou analytique (stage labo)

Le stage de terrain hydro a pour objectif de donner aux élèves une pratique de la métrologie des principaux paramètres et variables en sciences de l'eau et d'aborder les notions de ressources en eau et de protection de cette ressource. Les stages labo en petit groupe permettent d'approfondir une technique en chimie ou en microbiologie.

3

UPMC

 

0/100

Projet d'application (sur 2 semaines bloc)

Définir et appliquer un stratégie pour répondre à une question à partir des outils et connaissances acquis jusqu'à présent.

3

UPMC

TC-ECH

0/100

Stage labo ou entreprise

Intégration et formation des étudiants au sein d’un laboratoire de recherche ou d’une entreprise.

6

UPMC

TC-ECH

-

Total (hors-stage)

36

 

 

 

 

TC-ECH = Tronc Commun ECH

SDUEE = Commun SDUEE

BC = pré-requis pour le parcours Biosphère Continentale

HH = pré-requis pour le parcours Hydrologie-hydrogéologie

 

Offre pédagogique - cursus principal - M2

- Offre de cours pour le S3

Au niveau du S3, nous proposons aux étudiants construire leurs parcours personnalisés avec l'aide de l'équipe pédagogique, en s'appuyant sur une organisation de l'offre autour de parcours. Chacun des parcours correspond à un domaine, mais ne peut être étanche car les interactions avec les autres parcours sont fortes et il est tout à fait concevable et même souhaitable que des étudiants souhaitent un certain niveau de mixité. Ainsi les parcours sont définis par 6 UE de base (18 ECTS) qui définissent l'ossature du parcours, les autres sont optionnelles et à choisir parmi l'offre de S3.

Etant donnée la structuration en parcours définis par 6 UE de base avec une large palette optionnelle (l'ensemble des autres UE), nous avons opté pour des UE à 3 ECTS pour introduire de la souplesse dans la construction des parcours personnalisés par les étudiants. En contre-point de cette souplesse, il est possible que certaines années des UE n'ouvrent pas en fonction du nombre d'étudiants inscrits. Nous nous réservons la possibilité, en fonction de l'expérience acquise et de l'avis du conseil de perfectionnement, de moduler notre offre au cours du contrat quinquennal.

Les deux parcours portés par l'UPMC sont centrés sur les flux de matières qui circulent et se transforment dans les différents milieux, de l’atmosphère aux aquifères. Ces matières sont l'eau pour le parcours « Hydrologie Hydrogéologie » et les éléments et composés chimiques, y compris les polluants, pour le parcours « Géochimie Environnementale ».

Le parcours « Hydrologie, Hydrogéologie » forme des étudiants se destinant aux métiers de la recherche, de l’enseignement, de l’industrie ou de l’administration dans les divers domaines des sciences de l’eau. Les thèmes prioritaires du parcours « Hydrologie, Hydrogéologie » portent sur : (i) l’aménagement et la gestion des milieux fortement anthropisés : l’influence de la qualité des eaux, de l’usage de l’espace, de la dégradation des habitats et de la faune sur les écosystèmes aquatiques ; la qualité des eaux pour l’alimentation en eau potable ; l’impact des rejets urbains de temps sec et d’orage et des rejets industriels ; les effluents agricoles,le lessivage des sols et la minéralisation des eaux, la pollution du sous-sol ; la prévision et la gestion des inondations, (ii) les milieux souterrains profonds : la reconnaissance et la gestion des nappes ; le stockage des déchets toxiques ou nucléaires en profondeur ; le stockage de gaz et de chaleur ; l’évolution à long terme des réservoirs géologiques ; (iii) la reconstitution des paléoclimats et des paléosystèmes hydrologiques.

Le parcours « Géochimie Environnementale » offre une formation fondamentale et appliquée dans un domaine en forte émergence au plan international, au travers de problématiques environnementales majeures telles que la (bio)remédiation des pollutions actuelles et anciennes des sols et des eaux, la gestion des sites industriels et miniers, le traitement, le recyclage et l’inertage des déchets, l’aval du cycle nucléaire, l’exploitation durable des ressources minérales. Les enseignements intègrent des connaissances en chimie des eaux et des solides, physique, minéralogie, sciences de la terre, microbiologie, écotoxicologie. Ils abordent en particulier les aspects théoriques et expérimentaux (modélisation géochimique, spectroscopie, microscopie) permettant de déterminer la distribution, la spéciation, la toxicité et le devenir des composés organiques et inorganiques toxiques dans les milieux naturels complexes. La formation proposée permet d’accéder aux métiers de la recherche académique ou industrielle dans le domaine de la protection de l’environnement. Les problématiques liées à l’exploitation des ressources minérales et la protection de l’environnement dans les pays du Sud et outre-mer sont également abordées au travers des équipes de l’Institut pour la Recherche et le Développement. En intégrant les aspects réglementaires et appliqués, cette formation prépare également aux métiers de gestion des risques et de mise en œuvre de procédés de remédiation pour l’industrie et les collectivités.

Deux autres parcours portés par Agro-ParisTech sont centrés sur des « objets » centraux au sein de la formation ECH : (i) le sol, un milieu particulier, siège d'activités microbiologiques intenses et couche interface physique entre l'atmosphère et le sous-sol et (ii) la végétation qu'il porte avec un fort intérêt porté aux interactions entre la végétation et l'atmosphère, les flux d'énergie et de matière étant concernés, et les interactions à différentes échelles avec le système climatique et la pollution de l'air.

Le parcours « Fonctionnement de la Biosphère Continentale » a pour objectif de former des scientifiques et des professionnels, maîtrisant les bases scientifiques du fonctionnement de la biosphère continentale (lesquelles relèvent de différentes disciplines telles que bioclimatologie, science du sol, géochimie, écologie, agronomie), et ayant de fortes capacités d’intégration de ces connaissances, afin d’appréhender le fonctionnement et la gestion de systèmes complexes. Une originalité de ce parcours concerne l’interface entre écologie et physique de l’environnement, en relation avec la montée en puissance des questions liées aux changements climatiques (émissions de GES, adaptation, plans climat énergie), mais concerne aussi des domaines et secteurs d’activité comme celui des aménagements du paysage. La formation vise également l’acquisition d’un savoir faire portant sur les outils d’analyse et de simulation de tels systèmes. La formation initie aux aspects pratiques de la gestion des milieux continentaux en les situant dans leur contexte économique et juridique.

Le sol est à l’interface de l’atmosphère, de la biosphère, de l’hydrosphère et de la lithosphère. A ce titre, il joue un rôle clé dans le fonctionnement des écosystèmes et des agro-écosystèmes, dans le cycle de l’eau (quantité et qualité) comme dans de très nombreux cycles bio-géochimiques, fournissant de nombreux services écosystémiques. Ainsi, c’est un facteur déterminant la production végétale, et une source de matériau. Le sol est une ressource fragile, non renouvelable à l’échelle humaine, qu’il faut gérer durablement. L’objectif du Parcours « Gestion des sols et services écosystémiques » est de donner aux étudiants une connaissance approfondie et suffisamment exhaustive du sol dans ses diverses dimensions : fonctionnements physique, chimique et biologique, lois de distribution, genèse, évolution, dégradation, valorisation. La formation vise aussi l’acquisition d’un savoir-faire concernant les outils d’analyse et de simulation adaptés à la compréhension, au diagnostic et à la prédiction du fonctionnement des sols, de leur répartition et à l’optimisation de leur gestion dans un territoire. Enfin, elle initie les étudiants à des situations concrètes d’intervention des spécialistes du sol dans des problématiques tant agricoles qu’environnementales, et au contexte juridique, social et économique de la gestion des sols.

Parmi l'ensemble des 33 UE proposées, 15, marquées [APP], comprennent une forte proportion de transmission de connaissances, et/ou de pratique, concernant des techniques ou des outils, ou encore le contexte institutionnel et réglementaire dans lequel nos étudiants trouveront leur futur métier.

 

Liste des UE - S3

Titre du cours

ECTS

Porteur

Statut

% Cours / TD-TP

Mise à niveau et terrain. Sols.

3

APT

Sol

20/80

Transferts dans les sols, eau, solutés

Comprendre, quantifier et modéliser les transferts couplés d’eau et de solutés dans les sols.

3

APT

Sol, HH,

BC

50/50

Physico-chimie des sols, eaux et sédiments

Fonctionnement physico-chimique et microbien des environnements continentaux. Nature, origine, évolution et réactivité des constituants organiques et minéraux. Sols tempérés et tropicaux, lacs et grands fleuves, sédimentation lacustre et estuarienne.

3

APT/UPMC

Sol, GE

50/50

Ecologie et biogéochimie des sols

Comprendre et analyser l’activité des organismes vivants des sols et leur contribution au fonctionnement biogéochimique. Impact des activités anthropiques.

3

APT

Sol, BC,GE

40/60

Les sols dans le temps et l'espace

Grandes lois de variabilité des sols, processus de formation, d'évolution et de dégradation des sols, du profil à la planète et de l'année aux millions d'années. Influence de l’Homme et enseignement en termes de gestion durable des sols.

3

APT

Sol

40/60

Géomatique pour des sols [App]

Acquérir des compétences en géomatique afin d’analyser et gérer la variabilité spatiale des sols. SIG, géostatistiques, télédétection

3

APT

Sol

20/80

Modélisation des sols et écosystèmes continentaux

Acquérir des compétences de base en modélisation et une vision globale des grandes catégories de modèles et de leurs atouts et limites

3

APT

Sol, BC

30/70

Evaluation des services écosystémiques : démarches et outils

Services rendus par les sols pour la qualité des eaux, de l'air, des productions, de la biodiversité. Méthodes d'évaluation avec des approches scientifiques, techniques et socio-économiques

3

APT

Sol

30/70

Spéciation et écodynamique des éléments traces

Spéciation à l'échelle moléculaire à l’aide des outils modernes de la géochimie environnementale (synchrotron, TEM, ICP-MS). Sources, dispersion et piégeage des métaux lourds, métalloïdes et actinides en relation avec les activités microbiennes.

3

APT/UPMC

GE

50/50

Polluants organiques, devenir dans l'environnement

Connaître l’état de contamination des milieux continentaux, comprendre les processus régissant la mobilité et biodisponibilité de ces polluants.

3

APT/UPMC

GE

50/50

Erosion des sols : mécanismes, modélisation [App].

Comprendre le déterminisme de l’érosion des sols et connaître les principaux moyens de lutte à l’échelle de la parcelle ou du paysage

3

APT

Sol

50/50

Interfaces surfaces continentales – atmosphère

Compréhension des processus physiques qui régulent les échanges sol-végétation-atmosphère de l’échelle globale à celle des continents. Boucles de rétroaction surfaces continentales – climat.

3

APT

BC

40/60

Ecologie des milieux continentaux

Connaître les caractéristiques des principaux écosystèmes continentaux, le fonctionnement du couvert végétale dans ces derniers et ses implications sur les cycles biogéochimiques.

3

UPMC

BC

60/40

Contexte politique, économique et réglementaire des changements climatiques [App]

Comprendre les interactions entre approches biophysiques des changements climatiques, approches économiques et construction de politiques publiques. Découvrir les stratégies d’acteurs.

3

APT

BC

70/30

Aménagement de l'espace rural [App]

Acquérir les bases scientifiques et techniques de ces aménagements pour réguler les conditions climatiques et gérer gérer l’eau (qualité, écoulement, débit).

3

APT

BC

60/40

Bilan et gestion des matières organiques, des sols et des déchets [App]

Dans une double optique de gestion de la qualité des sols et de traitement et valorisation des déchets organiques : raisonner les biotransformations des matières organiques, connaître les acteurs et la réglementation

3

APT

 

40/60

Hydrogéologie quantitative

Les bases physiques de l’écoulement et du transport de matières dans les milieux poreux et fissurés, saturés ou non saturés.

3

Mines

HH

60/40

Hydrogéologie approfondie et régionale

Exemples régionaux de différents milieux hydrogéologiques dans contextes climatiques variés : bassins sédimentaires, roches de socle, milieux endoréiques, karstiques, côtiers.

3

UPMC

 

60/40

Méthodes numériques en hydrogéologie [App]

Techniques de résolution numérique des équations aux dérivées partielles utilisées en hydrologie de surface et souterraine. Formation pratique à l’utilisation de Modflow

3

UPMC

HH

40/60

Méthodes géophysiques pour l'hydrogéologie [App]

Permettre aux hydrologues-hydrogéologues d’avoir des connaissances et un avis critique et avisé sur les données géophysiques et leurs interprétations.

3

UPMC/UPSud

HH

60/40

Traceurs en hydrogéologie

Origine des principaux composés chimiques et isotopiques des eaux naturelles et des principales réactions biogéochimiques impliquant ces éléments dans le cycle de l’eau. Outils de datation des eaux.

3

UPSud

 

80/20

Modèles en hydrogéologie [App]

Initiation aux techniques de modélisation des écoulements dans le milieu naturel.

3

UPMC

HH

0/100

Modèles en géochimie [App]

Sensibilisation aux techniques de modélisation du transport réactif des substances en solution dans les systèmes aquifères.

3

Mines

GE

0/100

Hydraulique et transport solide en rivière

Approche intégrée (hydraulique et géomorphologie) des grands principes qui régissent la morphologie des cours d’eau et leur dynamique. Liens avec l’écologie, le paysage et les risques.

3

UPMC

HH

80/20

Hydrologie opérationnelle (mesures en hydrologie, SIG) [App]

Acquisition des notions de base en métrologie pour l’hydrologie et l’hydrogéologie ainsi que les méthodes d’analyse des données et de cartographie (SIG).

3

UPMC

 

20/80

Politiques et instruments de la gestion de l'eau [App]

Une série de cours par des intervenants professionnels qui décrivent les enjeux et méthodes de leurs métiers. Examen sous forme d'une note de synthèse

3

UPMC

 

100/0

Hydrologie appliquée (ou hydrologie pour l'ingénieur) [App]

Présentation des outils de l’analyse statistique et de la modélisation en hydrologie. Exemples d’application dans le domaine des crues et des étiages.

3

UPMC

 

60/40

Méthodes géophysique pour l'étude des sols [App]

3

UPMC

 

 

Politiques et réglementations de la gestion de la pollution [App]

3

UPMC

GE

 

Bases d'écotoxicologie

3

UPMC

 

 

Remédiation des milieux contaminés [App]

Les techniques et méthodes d'évaluation des risques et de remédiation

3

UPMC

 

50/50

Paléoclimatologie et histoire du quaternaire

3

UPMC

Archéo

 

Signaux Bio-géo-chimiques et bio-matériaux archéologiques

3

UPMC

Archéo

 

Total (hors stages)

99

 

 

 

 

La colonne statut indique des UE qui sont à acquérir au minimum pour obtenir le label d'un des parcours, Sol pour le parcours « Gestion des Sols » , BC pour le parcours « Fonctionnement de la Biosphère Continentale », HH pour le parcours « Hydrologie et Hydrogéologie », et GE pour le parcours « Géochimie Environnementale ».

 

Offre pédagogique - TAPE

Offre pédagogique TAPE (S3 et S4)

Le parcours professionnel TAPE (Télédétection Appliquées aux Problèmes de l'Environnement) est organisé au niveau M2 du Master en partenariat avec deux universités (Université Paris Diderot et Université Panthéon-Sorbonne). Sur le plan méthodologique, l'accent est mis en télédétection sur l'association de données satellite à haute résolution spatiale avec des données à haute répétitivité, sur l'exploitation de l'imagerie radar et des modèles numériques de terrain. On s'efforce de montrer la synergie des données multi-sources et leur intégration dans des systèmes d'information sur l'environnement. En géomatique, l'accent est mis sur la conception de bases de données géographiques intégrant, entre autres, les images de télédétection pour la mise à jour des cartes d’inventaires ou des cartes thématiques et sur l'utilisation des images comme outil d’analyse et de simulation des dynamiques environnementales et territoriales. La fin du second semestre est consacrée à un stage professionnel de six mois (de mars à septembre) qui s'effectue à plein temps en France ou à l'étranger, dans des entreprise ou des organismes publics ou privés.

Liste des UE - parcours TAPE





Titre du cours

ECTS

Porteur

% Cours

/TD-TP

Bases Physiques et Instruments

Rayonnement électromagnétique et Bilan radiatif , Capteurs optiques et hyperfréquences, Géodésie géométrique et spatiale

6

P7-P6-UVSQ-UMLV-Mines de Paris

 

Télédétection Appliquée à l’Environnement

Photo-interprétation et photogrammétrie, Traitement des images de Télédétection, Suivi des milieux naturels, agricoles et urbains

12

 

 

Méthodes et Applications de la Géomatique

Concepts et Méthodes de la Géomatique, Création et exploitation des Bases de Données géomatiques, Géomatique appliquée aux problèmes environnementaux

12

 

 

Informatique et Programmation

Systèmes d'exploitation et programmation Mini-projet d’application

9

 

 

Stage professionnel (6 mois)

21

 

 

Total

60

 

 

 

Offre pédagogique - SEE - parcours en 2 ans en alternance

Cette formation répond à des besoins naissants, particulièrement dans les collectivités territoriales et bureaux d’études, pour qui la gestion locale d’un enjeu environnemental passe inévitablement par une vision intégrée dans l’espace et dans le temps, notamment au niveau des interactions fortes entre le sol, l’eau et les écosystèmes. Les politiques environnementales étant de plus en plus territorialisées et transversales, les aspects sociologiques, économiques sont aussi abordés. Les étudiants diplômés du Master SEE pourront postuler dans les collectivités territoriales, les bureaux d’études, les sociétés de conseils et prestataires et de manière plus générale, toute institution traitant des questions d’environnement. Nous nous adressons en priorité à l’environnement rural et périurbain.

Cette formation en alternance et par la voie de l’apprentissage propose des enseignements proches du terrain, avec étude de cas concrets, sont renforcés par la connaissance du milieu professionnel, via l’apprentissage. Les étudiants devront avoir validé une troisième année de licence de sciences et technologie. L’admission définitive ne s’effectue qu’après la signature du contrat d’apprentissage. Cette formation est aussi ouverte à la formation continue.

La première année de la formation a pour vocation de transmettre aux étudiants des notions de bases dans les sciences de l’environnement. Le seconde année a plus pour vocation de travailler sur des problématiques complexes et intégrées avec une approche sociétale.

L’enseignement est organisé de septembre à septembre de l’année suivante selon un calendrier d’alternance entre l’université et l’entreprise. Les étudiants sont en entreprise lors des périodes de congés universitaires (Noël, printemps). L’alternance s’effectue sur un rythme de 3-4 semaines de septembre à mai. Il est prévu que les étudiants soient en entreprise pour la période de fin d’exercice budgétaire. De mai à Septembre, les étudiants sont totalement en entreprise. Les nouveaux entrant assistent aux soutenances de leurs prédécesseurs. Au cours de sa formation, l’étudiant aura passé 40 semaines d’enseignement à l’université et 60 semaines en entreprise. Pour chacune des deux années, le stage de 30 semaines dans l'entreprise se déroulera en deux temps : d’une part dans le cadre d'une alternance par trois semaines entre l'Université et l'entreprise, et d’autre part en immersion complète à partir de la fin des enseignements à l’Université.

Au cours de leur cursus en M1 et M2, les étudiants ont à rédiger et défendre deux rapports. Le premier rapport de stage doit être présenté sous forme d’un dossier d’avancement de leur carrière effectuée en un an d’entreprise. Ils présentent leur entreprise, indiquent leur place au sein de l’entreprise, les travaux menés et ceux en projet. Le rapport de fin de M2 est présenté comme un rapport de fin d’étude avec une partie traitant de l’évolution de l’étudiant au sein de l’entreprise.

Le projet tuteuré est un temps fort de la formation. Les travaux tuteurés se font en S2 et S4. Les étudiants travaillent en immersion sur un cas particulier. En M1, ils doivent proposer une étude de diagnostic. En M2, il doivent répondre à un appel d’offre, faire une étude de diagnostic, proposer un calendrier et un budget des mesures à réaliser. Ils doivent expliciter le projet aux étudiants de la Licence Professionnelle Ressource et Qualité de l’Eau dans l’Environnement (RQEE) de l’UPMC et manager leur travail de terrain et d’analyses en laboratoire. En M2, les étudiants ont des cours de gestion de projet pour les aider à mener à bien leur projet tuteuré. Le nombre de projet tuteuré n’est pas défini par avance. Il dépend des opportunités se présentant.

La volonté des responsables pédagogiques est de pouvoir innover au niveau pédagogique. Hormis, le phasage des projets tuteurés entre les master SEE et les Licences RQEE, d’autres innovations pédagogiques ont été et seront développées :

  • Cas d’étude. Il s’agit de faire travailler les étudiants sur un cas d’étude. Un professionnel présente un cas qu’il a eu à traiter. L’équipe pédagogique peut à l’occasion dispenser un complément de cours. Les étudiants confrontent leur travail aux conclusions du professionnel. Chaque année, 3 cas d’études sont prévus (Sol, Eau, cas complexe).

  • Enseignement de l’anglais les UE disciplinaires. Il est prévu de réaliser des cours en visio-conférence avec des universités anglophones (London College & University of Calgary). A cet effet, l’enseignement de l’anglais s’articule sur une remise à niveau en première année et une étude du champ lexical des disciplines enseignées et métiers ciblés.

  • Organisation d’un colloque sur les métiers de l’environnement à l’UPMC. Ce colloque organisé en 2013 par les étudiants de M1 en lien avec les formations initiales ou professionnelles de l’UPMC, en lien avec le domaine.

  • Création d’une junior entreprise, permettant de mieux structurer les projets tuteurés.

Liste des UE - parcours SEE




Titre du cours

ECTS

% Cours / TD-TP

Stage de terrain, initiation à la géologie

Cartographie, Lecture de paysage, reconnaissance de roches et fossiles

Lien entre le paysage géologique et le paysage hydro-géologique et usage du sol

3

80/20

Bases et Métrologie

Bases théoriques et pratiques de l’analyse chimiques de sols, solutions et gaz (Spectrophotométrie, ICAP-OES, DRX, MEB, IRMS)

3

30/70

Biogéochimie

Cycles des principaux éléments (C, N, S, P) du global au local

Eléments traces dans l’environnement

6

50/50

Réglementation

Les grandes lignes de la réglementation environnementale, rédaction de notes de synthèse

3

50/50

BD et SIG

Le type d'information traitée par des SIG, les sources d'information, la manipulation des données

3

15/85

Anglais

Remise à niveau en anglais et initiation au champ lexical dans le domaine de l’environnement

3

30/70

Travail en entreprise

9

 

Economie de l’environnement

Bases de la micro-économie appliquée à l'environnement, taxations, redevances...

3

75/25

Total S1

33

 

 




Titre du cours

ECTS

% Cours / TD-TP

Sols et Polluants

Bases sur le fonctionnement des sols, rémanence de polluants, sites et sols pollués, moyens de décontamination

6

40/60

Hydrologie-hyrogéologie

Régimes hydrologiques, Ecoulements à surface libre, pièzomètrie, eaux potables, eaux usées

6

50/50

Cas d’étude

Détaillé plus haut

6

0/100

Projet tuteuré

Détaillé plus haut

6

0/100

Soutenance de stage

6

 

Total S2

30

 

 




Titre du cours

ECTS

% Cours / TD-TP

Stage de terrain et mesures en labo

 

6

50/50

Agriculture et économie

Bases d’agronomie, drainage agricole, agriculture de précision, filière forêt/Bois, économie rurale

3

40/60

Gestion des écosystèmes

Eau et paysage, Biodiversité, Ingénierie écologique, gestion des zones humides

3

40/60

Remédiation

Remédiation de pollutions dans l’environnement

3

40/60

Anglais

3

30/70

Gestion de projet

3

20/80

Stage entreprise

9

 

Total S3

30

 

 




Titre du cours

ECTS

% Cours / TD-TP

Territoire

Gestion environnementale intégrée, connaissance des acteurs

6

Terrains et conférences

Vulnérabilités

Inondations, captages AEP, forages irrigations, érosion, coulées, gestion des déchets

6

40/60

Projet tuteuré

6

0/100

Soutenance finale

12

 

Total S4

30

 

 

Composition de l'équipe pédagogique

L'équipe pédagogique s'appuie sur plusieurs unités de recherche de premier plan dans le domaine du fonctionnement des systèmes continentaux. Ces unités fournissent la majorité des enseignants de la spécialité et sont porteuses d'une grande partie des UE :

D'autres unités d'enseignement et recherche contribuent également à la formation au travers plusieurs UE comme le centre de Géosciences de l'Ecole des Mines, IRSTEA et ses chercheurs en hydrologie, l'UMR IDES de l'UPSud.

Le parcours « Fonctionnement de la Biosphère continentale » récemment reconfiguré en parcours CLUES est animé par Erwan Person, PR AgroParisTech (UMR EGC), le parcours « Gestion des Sols et Services Ecosystémiques » est animé par Joël Michelin, MDC-AgroParisTech (UMR EGC), le parcours « Hydrologie et Hydrogéologie » est animé par Ludovic Oudin (MDC UPMC, UMR Metis) et Pierre Ribstein (PR UPMC, UMR Metis), le parcours Géochimie Environnementale est animé par Guillaume Morin, (DR CNRS, UMR IMPMC), le parcours TAPE, pour l'UPMC, est animé par Laurence Picon (PR UPMC UMR LOCEAN) et le parcours SEE est animé par Mathieu Sebilo (MDC UPMC, UMR IEES) et Katell Quénéa (MDC UPMC, UMR Metis). Enfin, l’animation du M1 du cursus principal est confié à Marie Alexis, MDC UPMC, UMR Metis. La spécialité dans son ensemble est animée par Jean-Marie Mouchel (PR UPMC, UMR Metis).

Lien vers les pages des parcours

Liens vers les pages des parcours en M2

Un parcours de spécialisation post-M2

le diplôme universitaire "Science et politiques publiques"

Autres parcours accessibles

Parcours M2 Géochimie Environnementale

Le parcours « Géochimie Environnementale » offre une formation fondamentale et appliquée dans un domaine en forte émergence au plan international, au travers de problématiques environnementales majeures telles que la (bio)remédiation des pollutions actuelles et anciennes des sols et des eaux, la gestion des sites industriels et miniers, le traitement, le recyclage et l’inertage des déchets, l’aval du cycle nucléaire, l’exploitation durable des ressources minérales.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les enseignements intègrent des connaissances fondamentales en chimie des eaux et des solides, physique, minéralogie, sciences de la terre, microbiologie, écotoxicologie; Ils abordent en particulier les aspects théoriques et expérimentaux (modélisation géochimique, spectroscopie, microscopie) permettant de déterminer la distribution, la spéciation, la toxicité et le devenir des composés organiques et inorganiques toxiques dans les milieux naturels complexes.

La formation proposée permet d’accéder aux métiers de la recherche académique ou industrielle dans le domaine de la protection de l’environnement. Les problématiques liées à l’exploitation des ressources minérales et la protection de l’environnement dans les pays du Sud et outre-mer sont également abordées au travers des équipes de l’Institut pour la Recherche et le Développement. En intégrant les aspects réglementaires et appliqués, cette formation prépare également aux métiers de gestion des risques et de mise en œuvre de procédés de remédiation pour l’industrie et les collectivités.

Organisation de la formation:

  • Septembre  - Janvier :

6 modules obligatoires de 3 ECTS, 4 modules optionnels de 3 ECTS

  • Février - juin/septembre : 

1 stage de recherche ou professionnel en laboratoire ou en entreprise de 6 mois (30 ECTS)

Ci dessous l'emploi du temps en pdf à télécharger, suivi des liens vers les pages des modules obligatoires, des modules optionnels et des propositions de stage des années précédentes

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EDT_M2_GeochimieEnvironnementale_2017_2018_16Aout2017.pdf78.52 Ko

UE Physicochimie des sols, eaux et sédiments (3 ECTS)

Objectifs :

Ce module vise a apporter une connaissance approfondie du fonctionnement bio-physico-chimique des environnements continentaux. La nature, l’origine, l’évolution et la réactivité des constituants organiques et minéraux de ces milieux seront décrits en détail au travers de l’analyse de systèmes géochimiques de référence tels que les sols tempérés et tropicaux, les lacs et les grands fleuves et leurs bassins versants, jusqu’à la sédimentation lacustre et estuarienne.

Une attention particulière sera portée sur les processus physicochimiques (dissolution, sorption, complexation) et biogéochimiques (réactions redox, métabolismes microbiens) qui contrôlent la dynamique des phases colloïdales (1 – 10 nm) et leur implication dans la dynamique des éléments majeurs et traces et des molécules organiques dans ces systèmes naturels.

Les outils et méthodes présentés pour répondre à ces questions permettent de prendre en compte les changements d’échelles spatiales (traçage des minéraux et des molécules) et temporelles (cinétique des réaction, datation des constituants).

 

Contenu :

L’UE comprends deux séances de 3h cours-TD hebdomadaires pendant 5 semaines :

  • Séance 1 : Altération des roches, dissolution-précipitation, cinétique des processus: exemple des sols tropicaux, méthodes de datation des sols, gisements latéritiques. (Thierry Allard - IMPMC/UPMC/CNRS)
  • Séance 2 : Réactivité des constituants minéraux des sols et des sédiments.  Les argiles et leurs propriétés de surface, sorption, échange cationique. (Philippe Cambier – EGC/ Agro-ParisTech/INRA)
  • Séance 3 : Nature, composition et évolution des matières organiques naturelles. Exemple des luvisols, podzols. (Isabelle Lamy – Pessac/INRA)
  • Séance 4 : Réactivité des matières organiques, complexation, NICA-Donnan model (Isabelle Lamy – Pessac/INRA)
  • Séance 5 : Adsorption non-ionique (Claire Sophie Haudin - Agro-ParisTech/INRA)
  • Séance 6 : Physico-chimie et dynamique des colloïdes dans les milieux poreux. Transport colloïdal dans les sols (Philippe Cambier – EGC/ Agro-ParisTech/INRA)
  • Séance 7 : Le continuum solutés – colloïdes – particules en suspension dans les grands fleuves. Exemple du bassin Amazonien. Traçage des processus d’érosion. Mélange des eaux. Illustration des outils de prélèvement et de spéciation des phases colloidales. (Thierry Allard - IMPMC/UPMC/CNRS)
  • Séance 8 : Les interfaces redox dans les sols, hydromorphie, fonctionnement biogéochimique des zones humides, zones ripariennes, rizières  (Sylvain Huon – Bioemco/UPMC)
  • Séance 9 : Biogéochimie des éléments majeurs dans la colonne d’eau et interfaces redox dans les rivières et les lacs : cycles de C, P, Fe, Mn,. (Sylvain Huon – Bioemco/UPMC & Guillaume Morin – IMPMC/UPMC/CNRS)
  • Séance 10 : Biogéochimie des milieux côtiers. Cycles biogéochimiques de S, Fe et autres chalcophiles à l’interface eau-sédiment. Exemple des mangroves (Guillaume Morin – IMPMC/UPMC/CNRS).

Nombre de crédits :

3 ECTS

Evaluation :

Une note de contrôle continu et un examen final

Lieu de déroulement:

Campus Jussieu, UPMC, Paris 6

Responsables :

Claire-Sophie Haudin (AgroParisTech) et Thierry Allard (CNRS-UPMC)

Lien : Emploi du temps détaillé et documents de cours


UE Ecologie et biogéochimie des sols (3 ECTS)

Objectifs

Ce module vise à l’approfondissement de la biologie du sol et de quelques unes de ses fonctions, en partant d’exemples pris dans des thématiques tant fondamentales qu’appliquées.

Contenus

Biologie du sol : biodiversité, stratégies adaptatives des organismes du sol et domaines fonctionnels

Applications : les fonctions écosystémiques du sol (recyclage des nutriments, épuration de l’eau, rôle en agriculture durable.

Crédits

3 ECTS

Lieu de déroulement:

AgroParisTech, 16 rue Claude Bernard, 75005 Paris

Responsables :

Claire Chenu (AgroParisTech) et Laure Vieublé (AgroParisTech)

Lien vers l'UE sur le site de Paris-Saclay

UE Modèles en géochimie (3 ECTS)

Objectifs

 L'objectif est d'initier les étudiants aux techniques de modélisation géochimique et de les sensibiliser à la modélisation du transport réactif des substances en solution dans les systèmes aquifères. Ces approches quantitatives font toujours l'objet de développement nouveaux dans le monde de la recherche et suivent l'amélioration des performances des moyens informatiques. Elles sont à l'heure actuelle de plus en plus utilisées dans le monde professionnel.

Contenu

L'enseignement alterne les présentations théoriques avec l'apprentissage pratique de logiciels de simulation (ex. CHESS) mis à disposition des étudiants sur des exemples didactiques. Après avoir mis en oeuvre les outils de spéciation géochimique, on traite des méthodes de simulation de l'équation de la dispersion en éléments finis et des méthodes de couplage avec les modèles de spéciation géochimique, en s'appuyant sur des outils de calcul, mis au point et couramment utilisés par les chercheurs. Le cours introduit les étapes essentielles dans l'utilisation d'un modèle (calage du modèle, comparaison et choix d'un modèle). On aborde ensuite plusieurs applications fréquemment rencontrées dans la pratique de l'hydrogéologie (propagation des pollutions en aquifère, impact de stockages souterrains, impacts d'activité industrielles ou agricoles, réhabilitation des sites et sols pollués,…) et on montre comment un modèle permet de proposer des solutions à ces problèmes. Différents exercices dirigés basés sur des exemples réels sont proposés en illustration.

Répartition horaire

Cours bloc sur une semaine en janvier

Lieu des cours

Centre de Géosciences de Mines ParisTech à Fontainebleau

Responsables

Patrick Goblet et Laurent De Windt, Mines ParisTech

Proposée en option dans le M2 HH

 

UE Spéciation des éléments traces : qualité des sols et des eaux (3 ECTS)

Objectif :

Le module vise à apporter des connaissances approfondies sur les réactions aux interfaces solide-solution-microorganismes-plantes qui contrôlent la spéciation, la mobilité et la toxicité des éléments en trace aux interfaces sols-sédiments-eau-biosphère. Une attention particulière sera portée sur la description à l’échelle moléculaire des processus contrôlant la spéciation (dissolution-précipitation, complexation, sorption de surface, oxydo-réduction, biominéralisations) à l’aide des outils modernes de la géochimie environnementale.

Ces méthodes incluent les spectroscopies utilisant le rayonnement synchrotron (XANES, EXAFS, µXAS) et les microscopie électroniques pour la spéciation en phase solide de même que les techniques séparatives couplées à la spectroscopie (HPLC/ICP-MS) pour la spéciation en phase aqueuse. Le traçage isotopique des sources et des processus sera également abordé.

 

Elles seront illustrées au travers de l’analyse détaillée des cycles biogéochimiques d’éléments de transition (Zn, Cu, Ni, Cr, Co), de métaux lourds (Hg, Pb, Tl), de métalloïdes (As, Se, Sb), et d’actinides (U, Pu) dont certains sont fortement toxiques. Les sources, les modes de dispersion dans l’environnement et les mécanismes de piégeage de ces éléments seront particulièrement étudiés, dans des systèmes naturels et des sites contaminés.

 

Contenu :

L’UE comprends deux séances de 3h cours ou TD hebdomadaires pendant 5 semaines :

  • Séance 1. Introduction à la biogéochimie des éléments traces : sources naturelles et anthropiques ; notions de spéciation, biodisponibilité , toxicité ; Rappels des processus physico-chimiques et des métabolismes microbiens majeurs contrôlant la spéciation. (GM)
  • Séance 2. TD : les processus de complexation organo-métalliques dans les sols et les eaux. Exemple du cuivre (MR)
  • Séance 3 : Principe et mise en œuvre de la spectroscopie d’absorption  des rayons X sur rayonnement synchrotron. XANES, EXAFS et µXAS appliquées à la spéciation des éléments traces dans les matériaux naturels et technologiques (GM)
  • Séance 4. Principe et mise en œuvre des outils de spéciation en phase dissoute appliquées aux éléments en trace dans les eaux naturelles et contaminées. HPLC-ICPMS. Quantification des  états d’oxydation et des espèces organométalliques. (MR)
  • Séance 5. TD : applications de l’EXAFS pour l’identification des complexes adsorbés à la surface des minéraux et des matières organiques naturelles et des nano-sorbants  technologiques. Calculs et ajustement numériques des spectres, identification de la structure des complexes à l’échelle moléculaire. (GM)
  • Séance 6. Spéciation minérale et organique du plomb et du zinc dans les sols pollués (pyrométallurgie, épandages) et dans des analogues naturels sur anomalies géochimiques. Traçage isotopique des sources. Couplage des extractions chimiques et de l’EXAFS. Recyclage par la végétation, phytoextraction, phytostabilisation. (GM)
  • Séance 7. Biogéochimie du sélénium aux interfaces sol-eau-plantes. Spéciation en solution par HPLC-ICP-MS (états d’oxydation, espèces méthylées).  Processus d’assimilation et de détoxification (MR)
  • Séance 8. Spéciation, redox, mobilité et toxicité de l'arsenic dans les sols et les eaux : Contrôles minéralogiques et microbiens. Atténuation naturelle des contaminations. Traitement physicochimique ou biologique des eaux : principes et perspectives  (GM)
  • Séance 9. Biogéochimie du mercure (MR)
  • Séance 10. Redox et mobilité des actinides dans les sols et les eaux souterraines. Contrôles minéralogiques, organiques et microbiens. Perspectives pour la remédiation in-situ des sites miniers ou nucléaires contaminés  (GM)

Responsables :

Guillaume Morin (CNRS-UPMC) et Maryse Rouelle (UPMC)

Nombre de crédits :

3 ECTS

Lieu des cours :

UPMC Campus Jussieu

Evaluation :

Une note de rapport bibliographique et un examen final

UE Contaminants organiques, risques, devenir, transformations (3 ECTS)

Objectif:

Ce module traite du devenir dans les sols des polluants (ou micropolluants) organiques (pesticides, HAP, solvants..). L’objectif du module est (i) de donner des connaissances de base sur l’état de contamination des milieux continentaux, les sources et nature des micropolluants dans les sols et méthodes spécifiques d’analyse (ii) d’approfondir la connaissance des processus affectant le devenir de ces micropolluants.

Contenu:

Origine et devenir des principaux micropolluants des environnements continentaux,
Etat de contamination des environnements continentaux ; sol, eaux, air,
Dynamique des pesticides dans les sols : adsorption, biotransformations, volatilisation, lixiviation, Biodisponibilité des micropolluants : concepts et évaluation,
Modélisation du devenir des micropolluants dans les sols,
Rémédiation des sols contaminés.

Nombre de crédits:

3 ECTS

Répartition horaire:

9 séances de 3h de Cours-TD et une séance évaluation

Lieu des cours:

AgroParisTech, 16 rue Claude Bernard, 75005 Paris

Responsables:

Claire-Sophie Haudin (AgroParisTech), Enrique Barriuso (INRA, Grignon)

UE (Bio)remédiation des milieux contaminés et traitement des eaux (3 ECTS)

Objectif

L’objectif de ce module est d’illustrer la complémentarité des connaissances fondamentales préalablement acquises dans différentes disciplines (géochimie, microbiologie, hydologie) en présentant des applications variées portant sur les traitements des milieux contaminés (eaux, sols, air). Ce module offre ainsi une culture actualisée sur les procédés de (bio)remédiation et de valorisation des déchets.

La plupart des interventions est effectuée par des professionnels dont les enseignements sont coordonnés par des Enseignants référents qui assurent le lien entre les différentes interventions et avec les connaissances antérieures.

Contenu

- Traitement des eaux usées accompagné de quelques notions sur la règlementation en vigueur (6h)

- Phytoremédiation : métaux lourds, génie génétique, phytoextraction (3h)

- Traitements physiques des sols pollués (3h)

- Microbiologie appliquée à la remédiation des xénobiotiques dans les sols : Bioaugmentation, biostimulation (3h)

- Production d'eau potable (incluant les aspects filtration, désinfection, déferrisation, démanganisation, autres...) (3h)

- Traitement des nappes, incluant les techniques basées sur hydraulique, confinement (3h)

- Déchets miniers (incluant les aspects lixiviation, aérosols...) (3h)

- Traitement de l'air (air industriel, odeurs...) (3h)

 

Nombre de crédits

3 ECTS

Evaluation

L'évaluation de l'UE se fera sous forme de QCM.

Répartition horaire

Cours bloc sur 1 semaine en janvier

Lieu des cours

UPMC

Responsables

Georges Ona-Nguema (UPMC), Jean-Marie Mouchel (UPMC)

 

UEs optionnelles (4 modules de 3 ECTS à choisir)

Quatre modules optionnels de 3 ECTS doivent être choisis pour compléter le parcours Géochimie Environnementale.

 

Exemples de modules optionnels de 3 ECTS compatibles avec l'emploi du temps du parcours :

 

 
 

 

 

 

 

Liste des stages Master 2 Géochimie Environnementale effectués depuis 2014

Promotion 2014-2015

UMR IEES UPMC - http://ieesparis.ufr918.upmc.fr/  -  Caractérisation de la dynamique des nitrites. Apport de la biogéochimie isotopiques.

UMR IEES UPMC - http://ieesparis.ufr918.upmc.fr/  -  Tranfert des métaux lourds dans le continuum sol-champignons mycorhizes-plantes herbacées en milieux urbains simulés.

UMR METIS UPMC - http://www.sisyphe.upmc.fr/ - Reconstruction des variations climatiques passées dans la région du Rungwe : utilisation de biomarqueurs lipidiques.

UMR LOCEAN UPMC - https://www.locean-ipsl.upmc.fr/index.php?lang=en  - Variabilité climatiques du pacifique Est à partir d'une approche combinée entre la géochimie organique et moléculaire d'une carotte prélevée dans la (baie Inglesa) Chili.

IRSN - UMR IMPMC UPMC - http://www.impmc.upmc.fr/fr/index.html - Spéciation de l'uranium dans des sédiments lacustres.

VEOLIA EAU - http://www.veolia.fr/ - Prospectives de la contamination des cours d'eau d'Ile-de-France par les pesticides.

ORTEC GENERALE DEPOLLUTION - http://www.ortecgeneraledepollution.fr/ - Analyse et synthèse des données techniques recueillies, détermination méthodologie à appliquer, élaboration des documents réglementaires, participation à la mise en œuvre des méthodes sur le chantier.

DELTARES INSTITUTE - https://www.deltares.nl/en/europe/  - Recherche de solutions potentielles pour la gestion de l'eau en Europe dans le cadre de l'adaptation aux changements climatiques.

NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES -  https://www.nmbu.no/en - Immobilisation et stabilisation de l'antimoine et du plomb dans des sols contaminés, riches en oxyde de fer

UNIVERSIDAD POLITECNICA DE MADRID -  http://www.upm.es/institucional - Assessing nitrogen dynamics in mediterranean agroecosystems.

Promotion 2015-2016

VILLE DE PARIS – INRA - http://labs.paris.fr/commun/rapport_activite_2011/direction-espaces-verts-et-environnement.html - Aménagement des espaces verts parisiens : Évolution des mesures de caractérisation des sols et de leur qualité.

COTEG - http://www.coteg-sa.fr/ - Définition d’une stratégie d’évacuation des matériaux pollués en France et à l’étranger.

B3E - http://www.bureau-etudes-b3e.com/  - Elaboration du schéma directeur d’eau potable pour le syndicat de Bray-et-Lû

UMR METIS UPMC - http://www.sisyphe.upmc.fr/ - Modélisation des transferts d’azote au sein des paysages dans les bassins versants agricoles.

UMR IPGP – LGE - www.ipgp.fr/fr/lge/geochimie-eaux - Réponse biogéochimique de l’interface eau-sédiment aux hétérogénéités physiques du lit de la Seine.

UMR IEES (Créteil) - http://www.u-pec.fr/pratiques/laboratoires/departement-des-sciences-du-sol-et-de-l-eau-institute-of-ecology-and-environmental-sciences-of-paris-soleo-iees-umr-7618-482454.kjsp - Reconversion d’une friche urbaine en jardin : spéciations et mobilité des éléments traces métalliques.

 

Candidater pour l'année 2017-2018

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Dossier_ECH_2017-2018.pdf170.78 Ko
Formulaire de sélection du parcours - M1 - 09 03 17.doc51.5 Ko
Formulaire de sélection du parcours - M2 - 09 03 17.doc52.5 Ko