Géologie

Géologie

  Chacun de nous est quotidiennement en interaction avec la Terre. L'interaction est habituellement subtile et imperceptible, et on considère que notre ENVIRONNEMENT est stable, mais il se produit parfois des phénomènes qui nous rappellent que la planète change constamment. Ainsi, un VOLCAN fait éruption dans un pays lointain, et ses émanations réduisent la lumière solaire de 5 p. 100 pendant quelques années, ou un TREMBLEMENT DE TERRE fait des milliers de morts et de sans-abri. Nous sommes forcés de prendre conscience des limites et de la fragilité de la Terre et de problèmes tels que les pluies acides et la pollution par les déchets toxiques. La géologie a essentiellement pour objet l'étude de la planète, de sa superficie, de sa forme et de sa composition depuis sa formation. Elle traite également de l'origine et de l'évolution de la vie, ainsi que des ressources et des effets éventuels de leur diminution sur la survie et l'évolution de l'humanité.

La terre est recouverte à 70,8 p. 100 d'eau, et ce n'est qu'avec la découverte de techniques acoustiques qu'il est devenu possible de décrire les couches terrestres existant sous les océans. Grâce aux satellites perfectionnés, on observe des détails de structures (par exemple, les zones d'activité volcanique). Les techniques actuelles permettent aussi aux géologues d'observer la Terre à presque n'importe quelle échelle : la planète dans son ensemble à l'échelle de 107 millions de mètres, ou un atome d'un diamètre de 1/1010 mètre à l'aide d'un microscope électronique.

L'augmentation de la population mondiale, au rythme d'environ 100 millions de personnes par année, entraîne des problèmes accrus d'approvisionnement en EAU, de CONSERVATION DES SOLS, d'approvisionnement en ÉNERGIE (plus de 90 p. 100 de notre énergie provient du pétrole, du gaz et du charbon), d'utilisation des matières, depuis le CUIVRE jusqu'aux ENGRAIS phosphatés (nous utilisons 20 tonnes de roche par personne par année) et de l'élimination des déchets, du plutonium jusqu'aux plastiques. Ces problèmes ne seront résolus que si nous acquérons une connaissance approfondie de la Terre. Il est de plus en plus important de mieux connaître les facteurs responsables des changements du CLIMAT sur diverses échelles de temps, puisque le climat n'est jamais constant.

Les sciences géologiques au Canada

En superficie, le Canada est le deuxième pays en importance après la Russie. Il a le littoral le plus long et possède un vaste plateau continental. Sa population est peu nombreuse, mais ses richesses naturelles sont considérables. La géologie y naît sans doute avec Jacques CARTIER. Dans les années 1530, il retourne en France avec une cargaison de cristaux sans valeur qu'il croit être des diamants. Martin FROBISHER fait la même chose en 1570 quand il rapporte de l'île de Baffin quantité de pierres inutiles. En Europe, au début du XIX^e siècle, l'élaboration systématique de cartes géologiques devient une science. La révolution industrielle exige du charbon, du minerai de fer et d'autres minéraux. Les premières techniques expérimentales de PROSPECTION se révèlent coûteuses. L'intérêt du public pour la géologie s'accroît avec les progrès de l'étude des roches et au fur et à mesure que les dogmes relatifs au temps et à la vie sont mis en cause. L'étude systématique de la géologie au Canada prend vraiment son essor en 1842 avec la fondation de la COMMISSION GÉOLOGIQUE DU CANADA (CGC).

Les premiers géologues canadiens ont fait beaucoup plus que réaliser des études stratigraphiques et des cartes géologiques précises, ils ont été aussi de véritables naturalistes, décrivant chacun des aspects du milieu naturel et humain.

Les grandes traditions établies à l'époque se poursuivent et la CGC demeure un chef de file en géologie. L'industrie minière, par contre, a pris un certain temps à se faire connaître dans le monde. Ce n'est qu'en 1945 que les industries sidérurgiques, pétrolières et du gaz naturel prennent de l'ampleur. En 1949, le Canada exporte du pétrole pour la première fois, et l'essor des industries minières et pétrolières favorise l'augmentation du nombre de géologues. Le Canada est devenu un chef de file en TÉLÉDÉTECTION, en techniques géophysiques axées sur la gravité, et en méthodes de cartographie sismiques, magnétiques et électriques. Le Canada se classe au premier rang pour les techniques de satellite-radar (voir GÉOMATIQUE CANADA). Le perfectionnement de ces cartes permet d'acquérir une meilleure connaissance des roches les plus propices à l'exploitation.

Les techniques canadiennes de prospection sont reconnues dans le monde entier, et les géologues canadiens prennent part, dans les pays en voie de développement, aux programmes d'exploration. L'exploitation des ressources prenant de l'importance, les provinces mettent sur pied des commissions géologiques plus spécialisées qui travaillent en collaboration avec la CGC. Les divers niveaux auxquels se situent les organismes (gouvernemental, universitaire, et industriel) illustrent bien l'importance de la communauté des géologues.

Au début du XIX^e siècle, l'enseignement de la géologie fait ses débuts avec l'abbé Jean Holmes au SÉMINAIRE DE QUÉBEC (devenu par la suite l'U. Laval). En 1853, on instaure le premier département de géologie à l'U. de Toronto. Afin d'offrir une formation aux jeunes géologues, William LOGAN devient professeur de géologie et de paléontologie à l'U. McGill. En 1855, J.W. DAWSON devient le recteur de l'U. McGill. Vers la fin du XIX^e siècle, il y a six départements de géologie dans les universités canadiennes. Entre 1949 et 1970, leur nombre passe de 15 à 30. On dispense également l'enseignement des sciences de la terre dans les départements de géographie, de physique, de génie minier, de génie civil (géotechnique) et de pédologie. La géochimie et la géomorphologie tiennent également compte de la géologie.

Liens avec les autres sciences et avec la société

Pour bien des gens, l'étude de la géologie se justifie surtout par la nécessité de produire des matières premières. Au Canada, l'aspect économique de cette science est important. En 1993, les MINÉRAUX représentent le quart des exportations. Aujourd'hui, les sciences de la terre ne sont plus confinées au domaine de la production minérale et énergétique. Les géochimistes se spécialisent dans l'analyse des traces de métaux. On fait donc appel à eux dans l'étude de certains aspects de la pollution minérale (comme celle des métaux lourds). D'autre part, les projets de barrages, d'autoroutes, d'aéroports, de centrales nucléaires, d'expansion urbaine ou même de mise en valeur agricole nécessitent les services de géologues. Tout problème lié à l'action de l'homme sur l'environnement intéresse les spécialistes des sciences de la terre, comme le problème mondial d'approvisionnement en eau. L'U. de Waterloo est devenu chef de file mondial dans l'étude de ce problème.

Les sciences de la terre ont toujours entretenu des liens étroits avec les autres sciences. Ainsi, la physique des matériaux supportant de très hautes pressions et de très fortes températures est étroitement liée à l'étude des profondeurs de la Terre et à celle des objets dans l'espace. Les théories sur la synthèse des nuclides dans les étoiles s'inspirent des données de la géochimie. Quant à la biologie, les études des fossiles de matière organique sont essentielles à la compréhension des origines de la vie et de son évolution face aux changements environnementaux. De récents travaux révèlent également que les micro-organismes sont souvent prolifiques dans les profondeurs souterraines. Le record actuel est de 4,2 km sous la surface à 110°C. Peut-être est-ce là où la vie a commencé sur une primitive planète chaotique.

Les géologues modernes puisent leurs connaissances dans les sciences connexes. Le paléontologue a recours à la biologie, le géophysicien, à la physique et aux mathématiques appliquées, le spécialiste en géologie structurale, à la mécanique des solides et à la dynamique des fluides.

Organismes canadiens

Au Canada, les commissions géologiques fédérale et provinciales sont les organismes privilégiés qui permettent d'approfondir les connaissances géologiques. C'est grâce à leur travail que sont réalisées des cartes géologiques et géophysiques essentielles. Les géologues universitaires contribuent eux aussi largement à la compréhension des phénomènes fondamentaux en géologie. Les principales associations et leurs publications sont les suivantes : Association of Exploration Geochemists, Journal of Geochemical Exploration; Association canadienne des géographes, Le géographe canadien; Société canadienne d'exploration géophysique; Union géophysique canadienne; Société canadienne de géotechnique; Institut canadien des mines, de la métallurgie et du pétrole, CIM Bulletin, Journal of Canadian Petroleum Technology, Canadian Metallurgical Quarterly; Association canadienne pour l'étude du quaternaire; Canadian Society of Exploration Geophysicists, Canadian Journal of Exploration Geophysics; Canadian Society of Petroleum Geologists, Bulletin of Canadian Petroleum Geology; Canadian Society of Coal and Organic Petrology; Canadian Well Logging Society, The CWLS Journal; Association géologique du Canada, Geoscience Canada, Geolog; International Association of Hydrogeologists/Canadian Chapter; Mineralogical Association of Canada, Canadian Mineralogist.

Le conseil géoscientifique du Canada, formé de membres des associations susmentionnées, coordonne l'information provenant de toutes les sous-disciplines. Il publie aussi des études spécialisées (notamment une brochure sur les carrières dans le domaine des sciences de la terre). La CGC ainsi que les commissions géologiques provinciales publient des bulletins et des cartes et diffusent de l'information sur la géologie régionale ou générale. La SOCIÉTÉ ROYALE DU CANADA, par le biais de son Programme canadien des changements à l'échelle du globe (PCCG), coordonne la recherche au niveau national pour le Programme international concernant la géosphère et la biosphère et pour d'autres projets internationaux. L'Alberta Research Council est un chef de file dans plusieurs aspects des ressources énergétiques.