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8.3.1 : Sortie virtuelle - Géosciences

8.3.1 : Sortie virtuelle - Géosciences


8.3.1 : Sortie virtuelle - Géosciences

SCoPE/Virtual Field Trip WikiEducator 10 août 2009

Les sorties virtuelles sur le terrain sont organisées par CPSquare et SCoPE.

Contacts ScoPE

Sylvie Currie
Communautés en ligne BCcampus
http://bccampus.ca
+1 250 318 2907 | GMT-8
skype : webbedfeat
twitter : curry

Invitation à présenter

Il y a quelque temps, lors d'une conversation sur Skype, j'ai demandé si vous seriez intéressé à faciliter une sortie virtuelle sur Wikieducator. Cette idée est née du rassemblement des passionnés de la communauté en ligne à Vancouver.

Depuis lors, John Smith (responsable de CPSquare.org) et moi avons discuté du calendrier et de la structure possibles de ces sorties sur le terrain. Nous prévoyons d'en programmer 4 par an, et nous serions très intéressés à ce que vous y alliez EN PREMIER. :-) Vous savez peut-être déjà que Nellie Deutsch et Gladys Gahona animeront un séminaire SCoPE : Collaborative Projects on Wikieducator à partir du 10 août. Seriez-vous disponible et disposé à faire une sortie virtuelle le 10 août ? Cela semble être un moyen idéal pour lancer le séminaire. Cet événement serait promu conjointement par SCoPE et CPSquare,

Pour structurer les sorties sur le terrain, John et moi avons pensé que le modèle « CP4 » serait simple et efficace. En bref, le modèle a été développé par l'armée américaine et utilise 4 éléments qui se chevauchent pour décrire le but d'une communauté : Contenu, Connexions, Conversation et Contexte. J'ajouterai une section au wiki CPSquare pour décrire le modèle plus en détail et pour organiser les informations sur les sorties sur le terrain : http://cpsquare.org/wiki/Welcome

Nous utiliserons Elluminate pour la visite Web et la discussion. Nous prévoyons une heure, mais nous devrions prévoir suffisamment de temps pour les questions. Donc, essentiellement, votre rôle serait de montrer Wikieducator et de décrire la communauté en utilisant les 4 éléments, en notant peut-être les tensions dans la manière dont ces domaines sont interconnectés. Ce sera un excellent moyen d'obtenir des commentaires de personnes qui ont de l'expérience dans des rôles de leadership communautaire en ligne.

Qu'en penses-tu? Es tu intéressé? Je l'espère ! :-)

Logistique

Conseils pour Randy
  • Dans votre navigateur Web, ouvrez chaque page que vous souhaitez visiter dans un onglet séparé, dans l'ordre dans lequel vous prévoyez de les afficher
  • Testez votre audio, etc. http://elluminate.com/support/index.jsp
Pendant la séance
  • Connectez-vous en utilisant le lien participant (pas le lien modérateur). Sylvia vous renverra au poste de modérateur. De cette façon, votre vrai nom apparaît.
  • Pause toutes les quelques minutes pour permettre les questions
  • Évitez de trop faire défiler et de sauter car les pages peuvent être lentes à télécharger pour les participants

Logistique

Début

Sylvia se connecte à 14h15 à :

  • télécharger la diapositive de bienvenue (Randy n'utilise pas de diapositives)
  • rencontrer Randy pour aider à se mettre en place si nécessaire
  • Bienvenue aux participants à la session à l'approche de 15h00.
  • commencer l'enregistrement
  • présente Randy (bios)

Sylvia enverra également plusieurs avis via Twitter avant la session.


Résumé graphique

La transmission de connaissances et d'informations par le biais de formes passives, souvent sous forme de cours magistral, est populaire parmi les stratégies d'enseignement traditionnelles. Au fil du temps, l'efficacité des styles d'enseignement passifs a été remise en question, car ils sont incapables d'inspirer l'intérêt des étudiants et ne motivent pas suffisamment les étudiants pour assister à l'intégralité des cours. Il a été rapporté que l'attention des étudiants commence à diminuer après 20-30 min dans les cours traditionnels (Bligh, 1998) et une simple transmission de connaissances ne peut garantir la perception et la compréhension approfondie du sujet étudié (Klein, 2003). Les approches pédagogiques passives doivent donc être complétées par des méthodes pédagogiques actives. L'infusion de conférences traditionnelles avec des stratégies actives, telles que des études indépendantes, des projets, des simulations et des travaux sur le terrain, peut considérablement susciter l'intérêt et améliorer l'apprentissage des étudiants (Krakowka, 2012) et l'engagement. En particulier dans le domaine de l'ingénierie, le recours à des styles passifs d'enseignement et d'apprentissage à eux seuls ne fournit pas suffisamment de perspicacité pour combler le fossé entre la théorie et la pratique.

Étant donné que l'apprentissage peut avoir lieu n'importe où et ne se limite pas à une salle de classe formelle, le travail sur le terrain a été reconnu comme une expérience d'apprentissage précieuse offrant aux étudiants la possibilité de participer activement à l'apprentissage ainsi que d'acquérir des expériences essentielles à leur future carrière. Les travaux sur le terrain sont largement considérés comme des éléments essentiels pour de nombreuses sciences de l'ingénieur et de l'environnement. Ils sont reconnus comme l'une des formes d'enseignement et d'apprentissage les plus efficaces et les plus agréables pour le personnel académique et les étudiants (Çalişkan, 2011). Pour réussir dans une carrière, il est essentiel que les étudiants transfèrent l'apprentissage des éléments des cours à des scénarios du monde réel (Biggs, 2011). Les études sur le terrain offrent de grandes opportunités pour l'intégration des principes fondamentaux théoriques et pratiques, aidant ainsi les étudiants à se familiariser avec diverses industries avec un haut niveau de compréhension du travail sur le terrain. Pour réussir la mise en œuvre d'une approche pédagogique active, il est essentiel de faire le lien entre les supports de cours et la sortie réelle sur le terrain (RFT). Des études montrent que les travaux sur le terrain peuvent également contribuer à l'apprentissage en profondeur et au développement des compétences des élèves (Boyle et al., 2007 Dummer et al., 2008 Cliffe, 2017).

Cependant, les RFT ne peuvent à eux seuls garantir une expérience d'apprentissage améliorée pour les étudiants, car la majorité des étudiants n'ont pas d'informations introductives et de connaissances préalables sur les usines ou les sites réels. De plus, les limitations associées à des ressources pédagogiques et à un financement inadéquats ainsi qu'à la pression externe sur le temps des facultés pour qu'elles soient efficaces dans la recherche pourraient rendre impossible la création de plus d'un RFT pour chaque cours (Krakowka, 2012). Selon Hanson (2011), le manque de compétences et de stratégies pédagogiques pour les éducateurs sur le terrain pourrait réduire l'efficacité des RFT. D'autres défis sont associés aux contraintes de temps pour enseigner efficacement aux étudiants tous les aspects de leur apprentissage, à la complexité de l'enseignement par les éducateurs sur le terrain et, par conséquent, à la transmission partielle des connaissances pratiques.

En raison des limitations susmentionnées associées aux RFT et de la nécessité de suivre le rythme rapide de la vie moderne, les visites sur le terrain virtuelles (VFT) ont été introduites comme une alternative potentielle aux RFT (Fuller, 2012). La notion de pratiques virtuelles est issue de l'ingénierie aérospatiale de la Première Guerre mondiale pour permettre aux pilotes de pratiquer l'orientation spatiale avant un vol réel. Par la suite, avec les progrès de l'électronique, de l'informatique et des systèmes de contrôle, la nouvelle génération de simulateurs virtuels a émergé. À ce jour, cette technologie a été largement utilisée dans différents domaines de l'ingénierie. Par exemple, avec l'aide de la réalité virtuelle en tant que technologie d'interface informatique émergente, l'Université du Michigan (Département de génie chimique) a développé un module virtuel de réaction chimique (Vicher I et II) pour enseigner activement la désactivation du catalyseur et les effets non isothermes en génie des réactions chimiques ( Bell et Fogler, 1998 Bell et Scott Fogler, 1996). De la même manière, Domínguez et al. (2018) ont étudié l'utilité du laboratoire virtuel pour enseigner les phénomènes physico-chimiques qui régissent le processus d'électrolyse à l'aide d'un simulateur. En ce sens, ils ont mené un laboratoire pratique et virtuel, puis ont évalué l'impact du laboratoire virtuel en comparant les notes des étudiants à partir des rapports de laboratoire. Il a été rapporté que la majorité des étudiants (73 %) ont trouvé le laboratoire virtuel comme un outil utile non seulement pour améliorer la compréhension des résultats du laboratoire, mais aussi pour faciliter la rédaction du rapport final. Hormis les études d'ingénieur, les autres domaines comme les sciences (Loftin et al., 1993 Martinez-Jiménez et al., 2003 Yang et Heh, 2007 Dalgarno et al., 2009), le social (Obadiora, 2016), le biologique (Puhek et al. al., 2012), des études historiques (Wang et al., 2009) et chirurgicales (Gillio, 1999) ont également exploré le monde des pratiques virtuelles et des travaux de terrain.

Les RFT jouent un rôle important et irremplaçable en fournissant aux apprenants une observation de la vie réelle. De plus, parmi toutes les disciplines, l'expérience pratique et les activités de terrain sont très importantes dans les cours d'ingénierie. Compte tenu des limites associées aux RFT, le développement et la mise en œuvre de VFT peuvent considérablement améliorer les pratiques d'enseignement. Par rapport aux sorties physiques réelles, les VFT offrent une nouvelle perspective sur l'enseignement et l'apprentissage. Ces méthodes alternatives d'enseignement et d'apprentissage sont nettement moins chères que les RFT et réduisent la charge de travail administrative et les contraintes logistiques (Placing et Fernandez, 2002). En outre, ils constituent des outils utiles pour les étudiants et les enseignants avant et après le travail sur le terrain. Cependant, la seule mise en œuvre des VFT pour améliorer la perception et l'aspiration des étudiants à des carrières est restée un sujet de débat. Par conséquent, une combinaison de RFT et VFT est essentielle dans l'enseignement basé sur les projets et la résolution de problèmes (Klemm et Tuthill, 2003).

Cette étude vise donc à (i) évaluer l'essentialité et l'utilité des VFT en tant qu'outil actif pour les cours d'ingénierie, (ii) comparer l'efficacité de la méthode RFT et VFT sur les connaissances et la perception des étudiants dans un processus de traitement des eaux usées, (iii) comparer les l'effet du RFT et du VFT sur l'acquisition par les étudiants de connaissances pour la conception d'une usine de biotraitement à l'échelle industrielle, et (iv) évaluer la préférence et l'enthousiasme des étudiants à participer au RFT et au VFT.


8.3.1 : Sortie virtuelle - Géosciences

des processus aux ressources

19-23 septembre 2021 | Karlsruhe

des processus aux ressources

19-23 septembre 2021 | Karlsruhe

La conférence annuelle de la Deutsche Geologische Gesellschaft – Geologische Vereinigung

(DGGV – Société géologique allemande) se tiendra du 19 au 23 septembre 2021

au KIT Karlsruher Institute of Technology en Allemagne.

APPEL À RÉSUMÉS OUVERT MAINTENANT!

La liste des sessions acceptées est maintenant finalisée – veuillez voir ci-dessous –

et maintenant nous attendons avec impatience de nombreuses contributions intéressantes.

Au plaisir de vous voir à GeoKarlsruhe 2021 !

Christoph Hilgers (KIT) et Jürgen Grötsch (DGGV)

Au nom du comité scientifique

Date limite de soumission des résumés : lundi 10 mai 2021

Lors de la soumission en ligne de votre/vos résumé(s), vous devez :

  • assignez votre (vos) résumé(s) à l'une de nos sessions de conférence
  • remplissez les formulaires fournis par le système en ligne les informations suivantes : nom(s), prénom(s) & amp institution(s), pays et e-mail(s) de tous les auteurs (co-auteurs) de votre (vos) résumé(s) )
  • veuillez indiquer si votre contribution est une conférence (12 min + 3 min de discussion) ou une courte présentation (3 min au lieu d'affiches) – vous pouvez soumettre un max. de 2 résumés pour un exposé et 2 pour une courte présentation
  • si vous êtes intéressé à participer au prix de présentation de nos étudiants .
  • Veuillez noter : Votre résumé peut avoir max. 250 mots sans auteurs ni titre.

Un numéro DOI (Digital Object Identifier System) sera attribué à chaque résumé. Tous les résumés seront publiés dans la médiathèque de la DGGV .

Droits d'auteur et RGPD pour les résumés

Le soussigné cède par la présente à la DGGV tous les droits d'auteur pouvant exister dans et sur l'œuvre et l'abrégé ci-dessus, y compris les droits d'utilisation, de distribution, de publication, d'enregistrement, de diffusion, de reproduction et d'archivage de l'œuvre en ligne et hors ligne.

Le soussigné garantit que l'œuvre est originale et qu'il*elle est l'auteur de l'œuvre. Le soussigné a obtenu toutes les autorisations nécessaires pour accorder la licence ci-dessus.

En outre, le soussigné accorde à la DGGV l'autorisation d'utiliser, distribuer, publier, enregistrer, diffuser, reproduire et archiver son résumé lors de la conférence sous quelque format ou support que ce soit.

L'auteur accepte qu'un numéro DOI (Digital Object Identifier System) soit attribué à son * résumé.

Le soussigné confirme qu'il a le pouvoir et l'autorité de soumettre son(ses) résumé(s). Pour les œuvres co-écrites, l'auteur signataire signe en tant qu'agent autorisé pour les autres.

L'auteur s'engage à présenter sa * contribution en présence ou virtuellement.

Veuillez cliquer sur la session pour plus d'informations

1. Surface de la Terre et processus sédimentaires

​ 1.1 Systèmes de routage des sédiments et analyse de provenance Laura Stutenbecker 1 , Hilmar von Eynatten 2 , Luca Caracciolo 3, Guido Meinhold 2,4 1 TU Darmstadt, Institute of Applied Geosciences, Allemagne 2 Georg-August-Universität Göttingen, Geoscience Center, Allemagne 3 FAU Erlangen-Nürnberg, Geozentrum Nordbayern, Allemagne, 4 Keele University, Royaume-Uni Présentation : Jan Schönig, Georg-August-Universität Göttingen, Allemagne La composition des sédiments clastiques ou des roches sédimentaires est le résultat des propriétés de la zone source, de la génération de sédiments et des processus de transport ainsi que les changements post-dépositionnels. Déchiffrer la provenance des dépôts clastiques peut donc fournir des informations précieuses sur les facteurs et processus tectoniques, géomorphologiques, climatiques et anthropiques qui façonnent les systèmes sédimentaires à différentes échelles temporelles et spatiales. Cette session accueille des contributions qui étudient (1) la provenance des dépôts clastiques en analysant les propriétés de composition (par exemple minéralogiques, géochimiques), (2) les processus qui modifient les signaux détritiques tout au long du système de routage sédimentaire, et (3) les relations avec les mécanismes de forçage. Cette session est co-animée par la 'Fachsektion Sedimentologie' de la DGGV. 1.2 Avancées dans la compréhension des processus de formation et d'évolution des bassins sédimentaires Liviu Matenco 1 , Magdalena Scheck-Wenderoth 2 , Fadi Henri Nader 3 1 Utrecht University, Pays-Bas 2 GFZ Potsdam and Aachen University, Allemagne 3 IFPEN Rueil Malmaison, France et Utrecht University , Pays-Bas Keynote : Attila Balazs, ETH Zurich, Suisse Cette session aborde la dynamique des bassins sédimentaires à différentes échelles temporelles et spatiales et vise à rassembler un large éventail d'études axées sur la géodynamique, la tectonique et la dynamique des sédiments. Les contributions portant sur les processus majeurs affectant la genèse et l'évolution des bassins sont particulièrement encouragées (du rifting et des marges continentales passives sus-jacentes aux arrière-arcs orogéniques, intra-montagnards et d'extension dans des contextes convergents). Un large éventail d'études est encouragé, visant à comprendre l'évolution du remplissage sédimentaire, la dynamique sous-jacente à l'échelle de la croûte et de la lithosphérique ainsi que l'intégration avec les processus se déroulant dans les zones sources, tels que les orogènes actifs ou l'évolution à long terme du paysage. Nous accueillons les contributions intégrant des données de différents niveaux de profondeur de la lithosphère avec les parties les moins profondes du système du bassin comme le modèle de subsidence, les contraintes, les mouvements verticaux, la dynamique de l'érosion et de la sédimentation, la structure thermique, la dynamique de la lithosphère et les failles (actives) au moyen d'études d'observation. , modélisation numérique et analogique, ou leur combinaison. Les études produisant des contraintes sur une variété de modèles conceptuels et quantitatifs expliquant l'origine et l'évolution des bassins sont également les bienvenues. Session parrainée par l'International Lithosphere Program Task Force VI Bassins sédimentaires 1.3 La géodynamique et son influence sur l'évolution de la topographie en Europe centrale et septentrionale : du passé au présent Francois Guillocheau 1 , Florian Krob 1 , Hans-Peter Bunge 2 , Francois Francois Guillocheau 3 1 Université de Heidelberg, Allemagne 2 Ludwig-Maximilians-University Munich, Allemagne 3 Université de Rennes 1, France Présentation : Prof. Dr. Nicky J. White, Université de Cambridge, Royaume-Uni L'Europe centrale et du Nord a connu plusieurs étapes d'évolution géodynamique menant à changements importants de topographie dans le passé. Alors que l'évolution topographique calédonienne et varisque est causée par la collision de différentes plaques à leurs frontières, l'évolution topographique et sédimentologique au cours des 100 derniers Myr en Europe centrale se produit au sein de la plaque. Historiquement, les effets de champ tarifaire de l'orogenèse alpine et de la rotation de l'Espagne sont considérés comme la cause géodynamique du changement de la lithosphère d'Europe centrale. Néanmoins, l'état initial et la topographie de la lithosphère d'Europe centrale à 100 Myr sont importants pour comprendre l'évolution post-100 Myr. Des exhumations importantes, des affaissements locaux et des activités magmatiques sont des acteurs clés au cours des 100 derniers Myr. Des mouvements tectoniques nouvellement datés jettent un nouvel éclairage sur les multiples évolutions structurelles au cours de cet intervalle de temps. Comme les couches de sel sont importantes dans toute la lithosphère européenne, leur influence sur tous les processus doit être prise en compte et comprise. Pour élucider les causes géodynamiques de l'évolution topographique au sein de la plaque d'Europe centrale, divers ensembles de données doivent être combinés. Par conséquent, la session recherche des contributions de l'Europe centrale à l'Europe du Nord, y compris l'orogenèse alpine, en utilisant la tomographie, les interprétations sismiques, la thermochronologie, les interprétations structurelles, la datation isotopique, la sédimentologie, la pétrologie magmatique et métamorphique des gisements de sel et les interprétations cartographiques. Nous apprécierions également des contributions décrivant l'évolution géodynamique du Mésozoïque inférieur de l'Europe centrale. 1.4 Modélisation numérique des bassins sédimentaires et des systèmes pétroliers Rüdiger Lutz 1 , Susanne Nelskamp 2 , Ralf Littke 3 1 BGR, Allemagne 2 TNO, Pays-Bas 3 RWTH Aachen, Allemagne Les bassins sédimentaires contiennent la grande majorité de toutes les ressources énergétiques, y compris le charbon, le pétrole, le gaz naturel mais aussi l'énergie géothermique et sont également les sites de stockage les plus importants pour les solides et les fluides anthropiques. Au cours de l'évolution du bassin, les sédiments riches en matière organique et les roches sédimentaires sont exposés à des conditions changeantes de pression et de température, ce qui entraîne des réactions minéralogiques et géochimiques. Des études systématiques et innovantes sur les propriétés des roches, des expériences de laboratoire dans des conditions physiques et chimiques bien définies ainsi que des modélisations numériques sont nécessaires pour déterminer les vitesses de transformation, mais aussi les écoulements de fluides à différentes échelles. Nous invitons les contributions à cette session traitant des systèmes sédimentaires et de leurs éléments constitutifs. Nous accueillons les études de modélisation de bassin de l'échelle crustale à l'échelle du réservoir, des études sur divers aspects du système pétrolier, par ex. dépôt de roche mère, maturation, production de pétrole, expulsion et biodégradation, études sur l'évolution de la température et du flux de chaleur dans les systèmes sédimentaires. 1.5 Datation et évaluation de l'évolution du paysage avec des méthodes géochimiques sur des échelles de temps géomorphologiques à géologiques Andrea Madella, Sarah Falkowski, Paul R. Eizenhöfer, Cristoph Glotzbach Universität Tübingen, Allemagne La surface de la Terre est en constante évolution. Les forçages tectoniques, climatiques, biogéniques et anthropiques ont un impact mesurable sur l'érosion, l'altération et le soulèvement de la surface. Des informations sur les interactions entre ces processus et leur distribution spatio-temporelle peuvent être déduites des observations des archives géologiques disponibles. Ceux-ci concernent, entre autres, la morphologie et la composition géochimique et minéralogique du substratum rocheux exposé, des produits sédimentaires et des sols.Afin de prédire avec succès les réponses futures du paysage, il est donc important d'étudier ces archives et de quantifier le moment et le taux des changements passés du paysage en réponse aux différents forçages. Dans cette session, nous rassemblons des contributions impliquant des applications de pointe des méthodes géochronologiques, thermochronologiques et géochimiques, visant à quantifier les dates et les taux de changement du paysage. En particulier, nous accueillons toute étude de terrain, de laboratoire et/ou de modélisation, couvrant une gamme d'échelles de temps (des centaines à des millions d'années), d'échelles spatiales (pente de colline, bassin versant, orogène) et de techniques (par exemple, nucléides cosmogéniques, thermochronologie, luminescence , datation isotopique etc. ). 1.6 Modélisation stratigraphique et dynamique de la lithosphère Michael Suess Université de Tuebingen, Allemagne Les bassins sédimentaires enregistrent l'évolution de la lithosphère dans les sédiments déposés et leur architecture stratigraphique. La modélisation stratigraphique, couplée à des simulations géomécaniques dynamiques permettent de tester des hypothèses sur l'évolution de la croûte calibrée par la géochronologie et l'analyse des provenances minérales. 1.7 Métaux critiques dans l'environnement David M. Ernst, Franziska Klimpel, Dennis Kraemer, Anna-Lena Zocher Jacobs University Bremen, Germany offre restreinte et précaire et grande importance pour les applications de haute technologie telles que les technologies habilitantes. Ces métaux critiques sont désormais inclus dans la liste des matières premières critiques, publiée par l'UE en 2020. Les métaux critiques sont par exemple les éléments des terres rares et les éléments du groupe du platine, mais aussi des éléments plus « exotiques » comme l'antimoine, le gallium, germanium, hafnium, indium, scandium, tantale, tungstène et vanadium. Bien que l'application croissante de ces métaux entraîne un apport croissant de sources anthropiques dans l'environnement, la connaissance de leur comportement environnemental, de leur biodisponibilité et de leur (éco)toxicité n'en est qu'à ses balbutiements. Ces connaissances limitées sont en partie causées par le fait que bon nombre de ces métaux sont présents à de très faibles concentrations dans l'environnement naturel, ce qui pose des défis analytiques supplémentaires. Cette session rassemble des contributions liées aux métaux critiques de haute technologie dans l'environnement, en particulier, mais sans s'y limiter, des études sur a) leur détermination analytique dans diverses matrices, y compris également l'analyse de tissus végétaux et animaux, b) leur comportement géochimique à la surface de la Terre systèmes, c'est-à-dire la zone critique, c) leur apport anthropique, d) les études de biodisponibilité et d'(éco)toxicité, et e) la réhabilitation des sites contaminés. Nous accueillons particulièrement les contributions des scientifiques en début de carrière et du réseau européen de formation innovante « PANORAMA » (réseau de formation euroPéen sur le transfert environnemental des éléments rares de la terre : de la roche à l'homme). 1.8 Dynamique et processus de la surface de la Terre sous contrôle climatique et tectonique Michael Krautblatter 1 , Aaron Bufe 2 , Tofelde Stefanie 3 1 TU München, Allemagne 2 GFZ Potsdam, Allemagne 3 Université de Potsdam, Allemagne La surface de la Terre est soumise à une interaction complexe entre la tectonique, l'atmosphère , et le forçage biologique et les processus d'altération chimique et physique et d'érosion. À leur tour, les processus de surface peuvent moduler le climat, la tectonique et la vie par le cycle des sédiments, de l'eau, des nutriments et du carbone. Prédire la sensibilité de la surface de la Terre aux changements de forçage climatique ou tectonique nécessite donc une compréhension des processus individuels ainsi que de leurs interactions à travers les échelles spatiales et temporelles. Ici, nous invitons des études qui utilisent des approches de terrain, expérimentales et de modélisation pour contraindre les modèles et les taux d'érosion, d'altération et de transport des solides et des solutés à la surface de la Terre, et pour évaluer leur sensibilité aux changements climatiques, tectoniques ou biologiques. 1.9 Processus de dépôt et diagénétiques dans les systèmes carbonatés Anneleen Foubert 1 , Chelsea Pederson 2 , Lars Reuning 3 1 Université de Fribourg, Département de géosciences, Suisse 2 Ruhr-Université de Bochum, Institut de géologie, Allemagne 3 CAU Kiel, Institut de géosciences, Allemagne Keynote : Chris Perry, Chaire en géosciences côtières tropicales, Université d'Exeter, Royaume-Uni Les systèmes carbonatés modernes tels que les récifs fournissent des moyens de subsistance et des services écosystémiques, tels que la protection côtière et la sécurité alimentaire, à des centaines de millions de personnes. Les systèmes de carbonate fossile sont des archives importantes du changement environnemental et constituent une ressource précieuse pour l'exploration et l'exploitation des énergies renouvelables telles que la chaleur géothermique, mais aussi pour la séquestration du CO 2 . Au cours des dernières décennies, notre compréhension des systèmes carbonatés s'est améliorée grâce à la combinaison des travaux de terrain traditionnels avec de nouvelles techniques telles que l'analyse sismique 3D, la modélisation, la microscopie 3D haute résolution et les méthodes géochimiques avancées. Cette session vise à présenter des études appliquant des méthodologies de pointe pour répondre à des questions ouvertes dans le vaste domaine de la sédimentation carbonatée et de la diagenèse. Nous encourageons particulièrement les contributions sur les thèmes suivants : 1) Influences anthropiques sur les systèmes carbonatés modernes ou les organismes sécrétant des carbonates, 2) Impact de la diagenèse sur les archives paléo-environnementales et paléoclimatologiques des carbonates, (3) Processus biogéochimiques et physico-chimiques à l'origine des processus de précipitation et d'altération des carbonates, et (4) Caractérisation pétrophysique et géophysique des systèmes carbonatés.

2. Systèmes magmatiques et métamorphiques

​ 2.1 Carbonatites et roches alcalines Michael A.W. Marks 1 , Benjamin F. Walter 2 , R. Johannes Giebel 3 1 Université de Tübingen (Allemagne) 2 Karlsruhe Institute of Technology (Allemagne) 3 Université technique de Berlin (Allemagne) & University of the Free State (Afrique du Sud) Keynote : Michael Anenburg, Australian National University, Australie Cette session traite de la formation, de l'évolution et de l'importance économique des carbonatites et des roches alcalines. Ceux-ci jouent un rôle important pour notre société, car ils contiennent des niveaux exceptionnellement élevés de matières premières critiques, telles que les terres rares, le Nb, le P et le F, pour n'en nommer que quelques-uns. Cependant, pour comprendre comment ces gisements se forment, nous devons comprendre comment leurs roches et leurs assemblages minéraux se sont formés dans l'espace et le temps. Bien que nos connaissances sur la formation et la minéralisation ainsi que sur la modification magmatique et post-magmatique des carbonatites et des roches alcalines se soient fortement améliorées au cours des dernières décennies et que l'extraction des matières premières associées puisse être progressivement affinée, de nombreuses questions restent ouvertes. être abordé. Nous encourageons les participants à soumettre et présenter leurs études relatives aux carbonatites et aux roches alcalines dans cette sous-session et à discuter et mettre en réseau leurs recherches. La portée de cette session couvre la formation, l'ascension et la mise en place, mais aussi la minéralisation, la différenciation et l'altération de ces roches uniques ainsi que leur exploration, exploitation et traitement. Les expériences et les calculs numériques sont aussi bienvenus que les études de terrain et les investigations analytiques. 2.2 Le manteau durable de la Terre Maria Kirchenbaur 1 , Stephan König 2 1 Institute of Mineralogy, Geochemistry, Leibniz University Hannover 2 Department of Geosciences, University of Tuebingen, Germany Keynote: Prof. Sebastian Tappe, University of Johannesburg Le manteau est le plus grand réservoir de silicate de la Terre et un de ses caractéristiques fondamentales est l'hétérogénéité chimique et isotopique qui s'étend jusqu'à l'échelle minérale. Ces domaines du manteau de différentes tailles reflètent différentes proportions d'événements d'épuisement et d'enrichissement multiples et superposés qui ont affecté le manteau dans le temps et dans l'espace. En tant que tel, chacun de ces domaines peut donc conserver des informations différentes et potentiellement uniques concernant l'étendue de l'épuisement du manteau ainsi que le rôle et la nature de l'enrichissement par recyclage crustal. En raison de la réaction avec d'autres réservoirs de surface avant la subduction, les domaines du manteau qui ont été enrichis par la croûte recyclée peuvent en outre enregistrer d'anciennes conditions océano-atmosphériques. Le manteau durable maintient ainsi un certain taux d'échange entre l'intérieur et l'extérieur de la Terre, stocke les hétérogénéités de composition liées à cet échange et reflète en partie les conditions globales de la surface de l'ancienne Terre. Cette session accueille des contributions qui abordent différentes échelles, caractéristiques et implications de l'hétérogénéité chimique et isotopique du manteau, son rôle pour les ressources géologiques et la perspective du manteau et des composants dérivés du manteau pour élucider les anciennes conditions de surface qui ont façonné une planète habitable au fil du temps. 2.3 Géo-bio-interaction dans les systèmes hydrothermaux océaniques Esther Martina Schwarzenbach 1 , Wolfgang Bach 2 1 Freie Universität Berlin, Allemagne 2 Universität Bremen, Allemagne Keynote : Florence Schubotz, Universität Bremen, MARUM, Allemagne Les évents hydrothermaux dans les environnements océaniques profonds et peu profonds sont géochimiques conduits qui relient l'intérieur de la Terre aux océans. Ces sites d'évents hydrothermaux actifs sont répartis dans tout le réseau mondial de centres d'étalement des dorsales océaniques jusqu'aux flancs des crêtes et refroidissent les champs d'évents diffus hors axe dans les bassins océaniques et se produisent dans divers contextes lithologiques - y compris les basaltes, les roches ultramafiques et les sédiments - et les régimes de température. Ces évents sont chargés de nutriments provenant de l'activité hydrothermale et magmatique qui animent une vaste biosphère sous-marine. En particulier près des centres d'étalement de la dorsale océanique, le magmatisme et/ou la chaleur résiduelle du manteau servent de moteurs pour les réactions minérales abiogéniques générant des espèces chimiques réduites, qui peuvent être utilisées par les microbes chimiolithoautotrophes. De plus, la chimiosynthèse microbienne dans les fluides stimule la productivité à proximité des évents et soutient les communautés animales qui habitent ces écosystèmes. L'interaction eau-roche-microbe au sein de la lithosphère océanique affecte considérablement la chimie de l'eau océanique et la composition chimique de la lithosphère océanique, contrôlant efficacement les cycles des éléments globaux. Cette session vise à combiner les nouvelles découvertes d'une communauté de recherche multidisciplinaire étudiant les interactions complexes entre les processus hydrothermaux, magmatiques et microbiens dans les fonds océaniques, la diversité et l'étendue de la biosphère souterraine peu profonde et profonde, la vie dans des environnements extrêmes ou leur impact sur les cycles géochimiques mondiaux. Nous accueillons également les contributions qui étudient les processus d'altération en cours et l'activité microbienne dans la croûte continentale ou la lithosphère océanique exposées sur terre, ou les processus anciens préservés dans les séquences d'ophiolites, des systèmes modernes aux systèmes archéens.

3. Physique minérale et chimie

​ 3.1 Mécanismes de réaction et surveillance des processus aux interfaces minéral-fluide en milieu anthropique Martin Dietzel 1 , Tobias Kluge 2 , Ronny Boch 3 , 1 , Florian Mittermayr 4 1 Institute of Applied Geosciences, Graz University of Technology, Graz (Autriche) 2 Institut für Angewandte Geowissenschaften, Karlsruher Institut für Technologie, (Allemagne) 3 Geoconsult ZT GmbH, Puch bei Hallein (Autriche) 4 Institute of Technology and Testing of Building Materials, Graz University of Technology, (Autriche) Keynote: Prof. Dr. Susan Stipp, Technical Département de physique de l'Université du Danemark, Danemark L'approche interdisciplinaire consistant à combiner l'expertise en sciences de l'environnement, de la géochimie, du génie civil et des matériaux permet d'atteindre un nouveau niveau de compréhension approfondie des processus des mécanismes de réaction biophysicochimiques se produisant aux interfaces minéral-fluide dans divers contextes anthropiques tels que les abords (géo)techniques et de construction. Les recherches proposées peuvent se concentrer sur l'interaction des interfaces solide-liquide-gaz, sur la reconstruction médico-légale basée sur des procurations et l'adaptation de conditions environnementales et opérationnelles variables et éventuellement défavorables à différentes échelles spatiales et temporelles. La compréhension avancée des processus d'interactions minéral-environnement (abiotique et/ou biotique), combinée à des outils de surveillance environnementale nouvellement développés et à la pointe de la technologie (par exemple, l'acquisition de données à haute résolution basée sur des capteurs) permet une approche ciblée et personnalisée. optimisation et développement de stratégies durables de prévention de l'altération des matériaux (par exemple, systèmes avancés de liants inorganiques) et de matériaux de construction durables à base de minéraux, ainsi que des mesures contre la formation minérale indésirable (par exemple, colmatage de réservoirs géologiques ou de systèmes de drainage). Dans ce cadre, des contributions sur des stratégies et des outils avancés de surveillance de l'environnement (par exemple, les systèmes de capteurs, les traceurs isotopiques/élémentaires), les processus aux interfaces fluide-solide critiques et les analyses chimiques, (micro-)biologiques, minéralogiques et micro-/nanostructurales à haute résolution ( ex. FEG-EPMA, microtomographie à rayons X), ainsi que des essais sur le terrain, des expériences en laboratoire et des approches de modélisation sont cordialement invités.

4. Des microstructures à la tectonique

4.1 Les veines en tant qu'indicateurs des processus géologiques Dennis Quandt 1, Walter Kurz2 1Karlsruhe Institute of Technology, Allemagne 2Université de Graz, Autriche Les veines sont des structures communes dans les roches et se produisent dans différents contextes géologiques allant des environnements crustaux continentaux à océaniques. Ils se forment par précipitation minérale à partir d'une phase fluide dans un site de dilatation ou en raison d'une croissance minérale déplacée. Les veines peuvent se former dans une gamme de températures et de pressions et précipiter à partir de fluides d'origine différente. Par conséquent, les structures et les microtextures des filons ainsi que les compositions minéralogiques, élémentaires et isotopiques varient en fonction de l'environnement géologique et des conditions physico-chimiques locales à régionales. Par conséquent, les veines sont des structures omniprésentes dans les archives géologiques et représentent un matériau et un outil géologiques perspicaces pour répondre à diverses questions de recherche. Dans des études antérieures, les microtextures des veines et les compositions géochimiques des minéraux filoniens ont été largement utilisées pour reconstruire les histoires cinématiques des roches et pour quantifier les conditions physico-chimiques dans lesquelles les veines se sont formées, respectivement. Ainsi, cette session invite des contributions de la géologie structurale utilisant des veines comme indicateurs de contrainte et de déformation, des études géochimiques étudiant les compositions minérales élémentaires et isotopiques des veines telles que les interactions fluide-roche, des expériences de laboratoire ainsi que des expériences numériques simulant les microtextures naturelles des veines, et des géosciences appliquées traitant du minerai. minéralisation encaissée dans des veines. 4.2 Systèmes tectoniques (TSK Open Session) Niko Froitzheim 1 , Michael Stipp 2 , Kamil Ustaszewski 3 1 Universität Bonn, Allemagne 2 Universität Halle, Allemagne 3 Universität Jena, Allemagne Nous invitons les contributions des domaines de la tectonique, de la géologie structurale et de la géologie cristalline. Les études régionales et axées sur les processus de toutes sortes de paramètres tectoniques actifs ou fossiles sont les bienvenues – rifting, propagation océanique, subduction, collision, transformation, ainsi que déformation intra-plaque. Des études portant sur le développement de méthodes liées à la déformation de la croûte et de la lithosphère de la micro-échelle à l'échelle des plaques sont également invitées.

5. Climat – Présent, passé et futur

​ 5.1 L'empreinte du forçage climatique astronomique : géochronomètre et archives paléoclimatiques Christian Zeeden 1 , Stefanie Kaboth-Bahr 2 , Anna-Joy Drury 3 , Qiang Fang 4 , Mehrdad Sardar Abadi 1 1 Leibniz Institute for Applied Geophysics, Allemagne 2 Universität Potsdam, Allemagne 3 University College London, UK 4 China University of Geosciences (Beijing), China Keynote: Dr. Daniel Veres Le rythme du système climatique mondial par les variations des paramètres orbitaux est clairement démontré dans le calendrier et les modèles spécifiques de diverses géoarchives, y compris les sapropels, cycles glaciaires/interglaciaires et bien d'autres exemples. L'empreinte des cycles astronomiques peut être utilisée comme géochronomètre de haute précision, et comme information paléoclimatique. On peut notamment s'attendre à ce que les événements extrêmes soient liés à des extrêmes d'insolation. Nous invitons les contributions utilisant l'empreinte des cycles de Milankovic telles qu'elles sont conservées dans les archives géologiques de quelque manière que ce soit, y compris les mécanismes souvent mal compris qui traduisent ce forçage en géoarchives. Les soumissions explorant les échelles de temps orbitales, les données proxy et/ou les travaux de modélisation sont les bienvenues. Nous visons à rassembler des études axées sur les réponses climatiques mondiales et régionales au forçage astronomique à différentes échelles de temps. 5.2 Archives géologiques et proxys du changement environnemental polaire : base de données pour des simulations numériques contraignantes Johann Philipp Klages 1 , Juliane Müller 1 , 2 , 3 , Gerhard Kuhn 1 1 Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven, Allemagne 2 MARUM – Center for Marine Environmental Sciences, Bremen, Germany 3 University of Bremen, Faculty of Geosciences, Bremen, Germany Keynote: Dr. Peter Köhler, Alfred-Wegener-Institute, Bremerhaven, Germany Ces dernières années, les données géoscientifiques ont fourni des informations considérables sur le passé environnemental des régions polaires. Le carottage conventionnel, le forage du fond marin et les campagnes terrestres ont permis d'augmenter la disponibilité des données sur les changements environnementaux et de la calotte glaciaire passés aux deux pôles. Comme ce sont les régions qui réagissent le plus aux changements climatiques, des ensembles de données fiables sur les variations passées sont essentiels pour contraindre les modèles numériques visant à simuler les changements futurs de manière plus robuste. Nous invitons donc des contributions de collègues travaillant dans des environnements marins et terrestres dans les deux régions polaires à différentes échelles de temps. Nous demandons en particulier des contributions qui intègrent les données de terrain avec la modélisation numérique, c'est-à-dire utilisent les variations passées comme valeurs cibles pour calibrer les simulations numériques afin d'améliorer leurs capacités prédictives pour les scénarios futurs. 5.3 Avancées dans les archives de carbonates terrestres et marines - nouveaux proxys et techniques innovantes pour déchiffrer la variabilité climatique passée Dana Felicitas Christine Riechelmann 1 , Maximilian Hansen 1 , Sophie Warken 2 , Michael Weber 1 1 Johannes Gutenberg University Mainz, Allemagne 2 Heidelberg University, Allemagne Keynote : Dr. Franziska Lechleitner, Université de Berne, Suisse L'utilisation d'archives paléoclimatiques à base de carbonates a pris une importance croissante pour obtenir des informations fiables et détaillées sur le climat passé et la variabilité environnementale afin de mieux comprendre le régime climatique moderne et l'influence échauffement. Au cours des dernières décennies, la diversité des proxys géochimiques disponibles dans les archives paléoclimatiques carbonatées a émergé rapidement et de manière significative. Les oligo-éléments et les isotopes stables traditionnels de l'oxygène et du carbone ont été complétés par de nombreux systèmes d'isotopes stables non traditionnels tels que B, Li, Ba, Mg, Ca, Sr, U, N, 17O, Δ47. matière dans les archives carbonées et la recherche de différents biomarqueurs s'est considérablement développée au cours des dernières années. Plus important encore, les développements récents des techniques analytiques permettent une précision améliorée, une résolution sans précédent ou des quantités d'échantillons plus petites.De plus, des modèles sophistiqués de réaction de diffusion à isotopes ainsi que des approches expérimentales à haute résolution ont considérablement amélioré notre compréhension des processus de fractionnement sous-jacents. Tous ces nouveaux proxys géochimiques et méthodes innovantes ouvrent de nouvelles avancées vers la reconstruction qualitative et quantitative dans les études paléoclimatiques terrestres et marines et permettent des approches multi-proxy à différentes échelles spatiales et temporelles. Cette session vise à réunir des chercheurs de différents domaines de la recherche paléoclimatique pour partager leurs connaissances, et permettre des échanges interdisciplinaires afin d'appliquer ces proxys à d'autres archives paléoclimatiques. Nous invitons particulièrement les chercheurs en début de carrière à soumettre leurs résumés à cette session interdisciplinaire. Cela incitera à la fois les jeunes chercheurs et les scientifiques chevronnés à appliquer de nouvelles approches de recherche multi-proxy pour étudier la variabilité climatique passée.

6. Avancées dans les géosciences computationnelles

​ 6.1 Applications dans la modélisation géologique 3D Rouwen Johannes Lehné 1 , Roland Baumberger 2 , Stephan Steuer 3 1 HLNUG, Allemagne 2 Swisstopo, Suisse 3 BGR, Allemagne Au cours des dernières décennies, la modélisation géologique 3D est devenue un standard dans l'exploration et la production d'hydrocarbures, a a été adoptée et évolue vers un effort systématique des études géologiques, et est sur le point d'être en mesure de bien gérer les contextes structurellement complexes dans lesquels le secteur minier opère. De nouvelles possibilités passionnantes apparaissent et de nouveaux domaines d'application s'ouvrent, ce qui met les géomodélistes au défi d'intégrer des données et des méthodes de différents domaines (par exemple, les données de télédétection et du sous-sol) et de fournir un contenu intégré (par exemple, les infrastructures souterraines urbaines et la géologie). Dans ce processus, plusieurs obstacles doivent être surmontés, à savoir l'élaboration de normes, l'harmonisation, l'intégration des données, le stockage et le partage de contenu de manière structurée et le développement de services. Dans le processus, les défis sont multiples, tout comme les solutions. Cette session recherche donc des contributions abordant le vaste domaine de la modélisation géologique 3D et des sujets associés tels que la modélisation des données et les systèmes de stockage et de partage de données. Nous encourageons particulièrement la jeune génération à présenter et sommes heureux d'annoncer un bloc spécial au sein de la session qui est dédié à honorer les thèses de diplôme d'étudiants sélectionnés et à les récompenser avec un prix en espèces. Pour plus de détails, veuillez visiter le site Web de la section Géoinformatique ( www.fgi-dggv.de ). 6.2 Intelligence artificielle en géosciences Tanja Liesch 1 , Stefan Broda 2 1 Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Allemagne 2 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), Allemagne Keynote : Prof. Dr. Markus Reichstein, Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Département Intégration biogéochimique, Iéna, Allemagne Avec son application réussie dans diverses disciplines, l'intelligence artificielle (IA), en particulier l'apprentissage automatique, est récemment devenue de plus en plus populaire dans les géosciences, en particulier avec l'avènement d'une puissance de calcul haute performance de plus en plus abordable et de l'open mentalité source de la communauté de l'IA. Les applications vont des tâches de classification spatiale et de régression, à la prévision de séries chronologiques, au traitement d'images/de signaux, à la détection d'anomalies, à la classification d'événements, à la correction de biais et bien d'autres, et incluent par exemple des réseaux de neurones artificiels, des machines vectorielles de support, des cartes auto-organisées, arbres de décision, forêts aléatoires ou programmation génétique. Les sujets d'intérêt particuliers de cette session incluent, sans s'y limiter : 1) De nouveaux exemples d'application de modèles d'IA en géosciences, par ex. caractérisation intelligente des réservoirs, traitement des données sismiques et de télédétection, diagraphie des puits, modélisation des précipitations et des écoulements, prévisions de séries temporelles environnementales, etc., 2) théorie nouvelle ou types de modèles avancés pour les applications géoscientifiques, y compris l'intégration des contraintes physiques, 3) comparaison entre Algorithmes AI/ML et ceux des modèles physiques ou statistiques, 4) IA explicable et 5) analyse de données assistée par apprentissage automatique.

7. Avancées en géoanalyse

​ 7.1 Méthodes spectroscopiques en géosciences modernes Melanie Kaliwoda 1 , Jörg Göttlicher 2 1 SNSB /LMU, Allemagne 2 KIT, Karlsruhe Institute of Technology Keynote : Prof. Dr. Ian Coulson, Université de Regina (Canada), Département de géologie, Canada Méthodes spectroscopiques avec leur capacité à obtenir des informations sur les atomes et les molécules, deviennent de plus en plus pertinentes dans les sciences de la terre afin d'ouvrir de nouveaux champs de recherche et de résoudre des problèmes dans les différentes disciplines scientifiques. Par conséquent, il est important d'avoir un échange, quelles méthodes sont particulièrement adaptées aux différentes exigences. La session Méthodes spectroscopiques en géosciences modernes s'adresse à tous les chercheurs géoscientifiques qui utilisent des technologies spectroscopiques telles que la spectroscopie Raman, infrarouge (IR), UV/Vis, rayons X, électron et résonance magnétique nucléaire (RMN) ainsi que la spectrométrie de masse (MS ). Les contributions d'investigations impliquant une méthode spectroscopique non répertoriée ici sont également les bienvenues. 7.2 Nouvelles frontières dans l'analyse ICP-MS et IRMS - Chances et défis des méthodes ICP-MS et IRMS haute résolution Elisabeth Eiche, Tobias Kluge Karlsruhe Institute of Technology, Allemagne Présentation : Prof. Axel Gerdes, Université de Francfort, Allemagne Amélioration continue de l'ICP -Les techniques MS et IRMS permettent régulièrement des tailles d'échantillons plus petites, une résolution spatiale plus élevée et l'étude d'isotopes ou d'isotopologues non conventionnels (par exemple, ∆48 dans les carbonates et le CO 2 ). Ces avancées techniques posent de nouveaux défis dans la préparation, la manipulation, les procédures analytiques, l'évaluation des données et la mise à l'échelle des échantillons. Nous accueillons toutes les contributions qui abordent les nouveaux aspects de l'utilisation des systèmes ICP-MS ou IRMS, par exemple, les systèmes isotopiques non conventionnels, les études à haute résolution ou la recherche d'une précision et d'une exactitude élevées, mais ne nous limitons pas à ces exemples.

8.1 Exploration urbaine à l'aide de la détection acoustique distribuée (DAS) Christopher Wollin 1 , Andreas Wüstefeld 2 , Charlotte Krawczyk 1 1 German Research Center for Geosciences, Allemagne 2 NORSAR Keynote : Verónica Rodriguez Tribaldos, Lawrence Berkeley National Laboratory, USA sismomètres, la détection acoustique distribuée (DAS) peut sonder le champ d'onde sismique le long d'une trajectoire unidimensionnelle à une densité spatiale sans précédent sur de très longues longueurs d'arc et à des taux d'échantillonnage temporels très élevés. De l'exploration des hydrocarbures à terre, la technologie s'est étendue à de nombreuses autres applications allant du profilage sismique vertical à la surveillance sismique onshore et offshore à l'exploration et à la caractérisation de sites dans des agglomérations urbaines denses à l'aide de fibres de télécommunication sombres. Les réseaux de télécommunication étant denses, ce dernier a notamment le potentiel de faciliter l'exploration urbaine à moindre coût et ainsi de faire la lumière sur la géologie locale souvent insuffisamment connue avec des conséquences avantageuses pour la quantification non seulement des risques naturels mais aussi des risques financiers par exemple lors du développement du projet géothermique. De plus, la durabilité et la faible maintenance des câbles à fibres en font des instruments idéaux pour surveiller les sites de stockage de CO2 et de déchets nucléaires. Dans cette session, nous invitons des études récentes qui appliquent ou évaluent le DAS en particulier mais pas uniquement dans l'exploration des zones urbaines. Celles-ci peuvent inclure par exemple l'instrumentation et le géoréférencement des fibres, la description théorique de leur couplage avec les expériences et la surveillance sismiques souterraines, actives ou passives. Nous encourageons également les contributions sur les techniques d'analyse des données. 8.2 Modèles de densité basés sur la gravité et leurs applications Ángela María Gómez-García 1 , Judith Bott 1 , Magdalena Scheck-Wenderoth 1 , Hajo Götze 2 , Wolfgang Szwillus 2 1 German Research Center For Geosciences GFZ 2 Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Les mesures de Dr. Bart Root Gravity contiennent des informations importantes sur le sous-sol à chaque échelle spatiale. Les missions satellitaires fournissent des mesures globales très précises, qui permettent de construire et de tester des modèles 3D de la Terre même pour les régions où les autres mesures géophysiques sont rares. Selon la résolution et l'application envisagées du modèle, les données gravimétriques provenant d'enquêtes régionales ou locales (par exemple, navales et aériennes) peuvent être incorporées pour fournir une résolution plus élevée. Cependant, les solutions au problème de gravité inverse ne sont pas uniques et les contraintes d'observations géologiques et géophysiques indépendantes doivent être intégrées pour développer des modèles fiables de densité souterraine. De tels modèles, à leur tour, fournissent des informations sur les variations de la composition et de l'état thermomécanique du sous-sol. Dans cette session, nous accueillons les contributions qui intègrent les données de gravité et/ou de gradient (à toutes les échelles) avec d'autres mesures géophysiques et informations géologiques pour mieux comprendre la structure, les propriétés et les processus du sous-sol terrestre. Par conséquent, nous aimerions discuter de diverses applications, de l'échelle mondiale, où les propriétés du manteau sont évaluées, jusqu'à l'échelle du réservoir. Nous accueillons également des contributions plus techniques qui abordent des sujets connexes tels que les méthodes innovantes d'inversion conjointe, l'estimation de l'incertitude du modèle et la détermination des sensibilités des paramètres, ainsi que les variations temporelles du champ de gravité et les nouveaux logiciels et techniques d'interprétation. 8.3 Magnétisme des minéraux et des roches pour la caractérisation des réservoirs Agnes Kontny , Katarzyna Dudzisz KIT, Allemagne Keynote: Andrea Biedermann, Universität Bern, Institut für Geologie, Schweiz Les propriétés magnétiques des roches présentent un large éventail d'applications géoscientifiques et elles sont rapides et non destructives à mesurer . La susceptibilité magnétique est l'un des paramètres magnétiques les plus courants qui permet de distinguer les différents types de roches et de comprendre les processus géologiques liés à la minéralogie du Fe. La base physique de la discrimination est la nature des minéraux magnétiques, leur distribution et la taille des grains. Ainsi, les méthodes magnétiques présentent un grand potentiel pour la caractérisation des roches réservoirs, la détermination de la structure, les gisements de minerai, les problèmes environnementaux et même les études sur la structure des pores. Nous encourageons particulièrement les contributions traitant de la caractérisation des réservoirs en appliquant les méthodes magnétiques de tous les domaines de la géologie, y compris les développements de méthodes et les applications des méthodes magnétiques dans toutes sortes de caractérisation des réservoirs géologiques. 8.4 Sismicité induite et émissions éoliennes : Sources – Surveillance – Modélisation – Atténuation Andreas Rietbrock Karlsruher Institut für Technologie La question de la sismicité induite par les activités humaines, par ex. par injection de fluides (évacuation des eaux usées, fracturation hydraulique), est devenu de plus en plus important avec la montée en gamme de la technologie. Dans certaines régions du monde, la sismicité associée à l'exploitation des hydrocarbures dépasse l'activité sismique naturelle. La surveillance de la sismicité induite avec les réseaux locaux est un élément clé de la gestion des risques de sismicité induite. Dans le même temps, il y a un nombre croissant d'éoliennes et l'augmentation associée des vibrations du sol. Cette combinaison complique les analyses de mouvement du sol et peut perturber la surveillance sismique. De nombreuses recherches sont en cours sur ces sujets et nous voulons fournir une plate-forme pour échanger les derniers résultats et idées. Par conséquent, nous invitons les contributions de la recherche sur la sismicité induite et/ou les signaux sismiques techniquement induits couvrant la théorie, les observations et les aspects expérimentaux.

​ 9.1 Disponibilité des eaux souterraines : tendances et défis actuels dans l'exploration et la gestion des ressources en eaux souterraines Nico Goldscheider 1 , Traugott Scheytt 2 1 Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Allemagne 2 TU Bergakademie Freiberg, Allemagne Présentation : Dr. Bridget R. Scanlon, Université du Texas , États-Unis Les ressources en eau souterraine sont essentielles pour l'approvisionnement en eau douce de l'humanité, pour l'eau potable et l'irrigation agricole. Parallèlement, de nombreux écosystèmes aquatiques et terrestres dépendent directement ou indirectement des eaux souterraines. Le changement climatique, l'augmentation de la population et les changements qui en résultent dans l'utilisation des terres et la demande en eau exercent une pression croissante sur ces ressources en eaux souterraines précieuses mais vulnérables, entraînant souvent une baisse des nappes phréatiques et des débits de source, des intrusions d'eau salée dans les aquifères côtiers, une réduction du débit de base environnemental et, par conséquent, une détérioration des écosystèmes et des conflits d'utilisation de l'eau. Cette session aborde tous les aspects de la disponibilité des eaux souterraines, à la fois à l'échelle mondiale et dans des études de cas régionales pertinentes, dans différents types d'aquifères - aquifères meubles, roches fracturées et systèmes aquifères karstiques, avec un accent particulier sur les régions alpines et méditerranéennes. Les contributions présentant de nouvelles méthodes et outils expérimentaux, conceptuels et de modélisation pour aborder différents aspects de la disponibilité des eaux souterraines à toutes les échelles sont également les bienvenues. 9.2 Qualité des eaux souterraines : nouveaux développements sur la compréhension du transport et de la mobilité des contaminants liés aux impacts anthropiques Tobias Licha 1 , Ferry Schiperski 2 1 Ruhr-Universität Bochum 2 TU Berlin, Allemagne Présentation : Mario Schirmer, EAWAG, Suisse La qualité des eaux souterraines est largement compromise par les impacts anthropiques . Cela devient évident par la présence de nombreux contaminants organiques et inorganiques anthropiques dans les eaux souterraines. Les contaminants sont d'origine très répandue. Ils pénètrent dans les eaux souterraines associées à différents processus tels que la défaillance des égouts, les activités agricoles ou les sites industriels contaminés. Comprendre le mécanisme d'apport, les processus de transport, d'atténuation et de dégradation à court et à long terme est crucial pour le développement durable des eaux souterraines. Bien qu'indésirables, les contaminants, même en plus petites quantités, pourraient fournir des informations pour localiser leur apport ou permettre de comprendre les processus de transport et d'atténuation au sein des aquifères. De plus, les communautés microbiennes peuvent non seulement être nocives, mais aussi contribuer à la dégradation des substances nocives. Nous appelons à des contributions qui traitent de la qualité des eaux souterraines dans tous les types d'aquifères (par exemple, les aquifères alluviaux, fracturés et karstiques). Nous accueillons des sujets tels que les eaux souterraines urbaines, les nouveaux outils de caractérisation de la qualité de l'eau, les micropolluants organiques dans les eaux souterraines, les contaminants microbiens (tels que les bactéries, les virus et les protozoaires), l'assainissement des eaux souterraines et la surveillance de la qualité de l'eau. 9.3 Hydrogéologie alpine Ingo Sass , Rafael Schäffer Geothermal Science and Technology, Institute of Applied Geosciences, TU Darmstadt, Allemagne Présentation : Prof. Dr. Stefan Wohnlich, Ruhr-Universität Bochum, Allemagne Cette session est thématiquement large et comprend tous les sujets liés à la recherche sur l'hydrosphère des régions alpines du monde aussi bien en climat humide qu'aride. Nous accueillons des contributions sur des sujets liés par exemple à - les effets du réchauffement climatique sur les glaciers et le pergélisol, - les aquifères karstiques plissés et structurés et les aquifères de roches dures, - l'approvisionnement en eau souterraine et en eau potable, - le bilan hydrique des petits et grands bassins versants, - la production d'hydroélectricité, - des études de modèles hydrogéologiques couplés, ainsi que - des études de terrain hydrogéologiques régionales. Nous pensons que cette session correspond bien au sujet global choisi pour GeoKarlsruhe 2021, car cette session relie la ressource en eau à plusieurs processus dans les zones de montagne. 9.4 Hydrogéologie des environnements arides Stephan Schulz , Nils Michelsen TU Darmstadt, Allemagne Présentation : Dr. Georg Houben La plupart des régions (semi-)arides sont caractérisées par des eaux de surface limitées et dépendent donc d'autres sources. Alors que les ressources non conventionnelles telles que l'eau de mer dessalée peuvent être une option précieuse pour l'approvisionnement domestique dans les zones côtières, le prélèvement d'eau souterraine reste la seule option pertinente pour produire des volumes pouvant satisfaire la demande des secteurs intensifs en eau, en particulier l'agriculture irriguée. Dans de nombreuses régions, cependant, les ressources en eaux souterraines sont surexploitées, c'est-à-dire que plus d'eau est prélevée des aquifères qu'il n'en est naturellement reconstitué. Compte tenu des changements mondiaux tels que la croissance démographique et économique, et l'expansion prévue des zones sèches en raison des changements climatiques (par exemple dans la région circum-méditerranéenne), la pression sur les ressources en eaux souterraines sera encore amplifiée. Cette situation appelle une meilleure gestion de l'eau, qui à son tour dépend d'une compréhension hydrogéologique adéquate comprenant à la fois les quantités disponibles et la qualité de l'eau. Nous envisageons donc une session qui couvre un large éventail d'aspects hydrogéologiques des environnements (semi-)arides. Les sous-thèmes pourraient inclure, sans s'y limiter, les estimations de la recharge des eaux souterraines, la modélisation des flux, les études hydrochimiques et les applications isotopiques. Les contributions interdisciplinaires, liant l'hydrogéologie aux disciplines voisines, sont encouragées.

​ 10.1 Utilisation géotechnique des systèmes d'eaux souterraines profondes Sebastian Fischer 1 , Johann-Gerhard Fritsche 2 1 BGR, Allemagne 2 HLNUG, Allemagne Présentation : Dr. Gabriela von Goerne Ces dernières années, le sous-sol géologique profond a attiré de plus en plus d'attention car il offre divers réservoirs potentiellement applicable pour différentes options d'utilisation géotechnique, par exemple géothermie profonde ou stockage géologique de CO2 et H2/énergie. Dans ce contexte, la connaissance de l'occurrence ainsi que la compréhension des processus de contrôle des systèmes d'eaux souterraines profondes sont importantes afin de garantir leur utilisation durable à long terme. Les eaux souterraines profondes ont des propriétés chimiques et physiques uniques. Outre des températures plus élevées, ils sont souvent caractérisés par des salinités plus élevées. Des températures plus élevées ainsi que des salinités plus élevées peuvent potentiellement causer des problèmes lors des applications géotechniques. Au moins, la gestion des eaux souterraines profondes nécessite des efforts et des dépenses spécifiques, par ex. pour éviter l'entartrage et la corrosion des composants techniques. Bien que les compositions chimiques puissent varier même au sein d'une unité hydrostratigraphique, une connaissance approfondie de la dynamique des eaux souterraines, des forces et processus dominants au niveau régional ainsi que des propriétés hydrauliques est souvent limitée. Par conséquent, les prévisions des potentiels d'utilisation géotechnique des systèmes d'eaux souterraines profondes sur des sites individuels sont complexes et souvent peu fiables. Nous appelons spécifiquement, mais pas seulement, des contributions qui traitent de la collecte et de l'analyse des données des eaux souterraines profondes et/ou utilisent des modèles numériques pour consolider la compréhension de la chimie ainsi que de la dynamique, des forces motrices et des processus dominants dans le sous-sol profond. Nous encourageons également les soumissions qui abordent spécifiquement les inconnues et discutent des options innovantes pour l'avenir. 10.2 Utilisation matérielle des eaux géothermiques Valentin Magnus Goldberg , Tobias Kluge, Fabian Nitschke Karlsruhe Institute of Technology, Allemagne Keynote : NN La production d'énergie géothermique nécessite la circulation de grands volumes de saumures thermiques pouvant atteindre plusieurs 100 L/s. Ces saumures sont le produit d'interactions eau-roche de longue durée à une température et une profondeur élevées conduisant à diverses compositions d'eau.Les ions contenus ont été utilisés pour la caractérisation chimique d'un réservoir et constituent en outre un défi pour l'exploitant de la centrale électrique en raison de la possibilité de formation minérale incontrôlée. L'analyse chimique des eaux et des précipités associés a montré que les eaux peuvent contenir des matières premières minérales critiques et stratégiques à diverses concentrations. Selon les normes connues d'extraction des matières premières, il ne s'agit pas de gisements classiques du fait de leurs faibles concentrations. Cependant, compte tenu des volumes annuels élevés circulant dans les systèmes géothermiques, des quantités pertinentes de différentes matières premières sont en théorie extractibles. Un avantage des saumures géothermiques est que les éléments d'intérêt sont déjà dissous dans l'eau et n'ont pas besoin d'être extraits de la roche au préalable. De plus, une centrale géothermique fournit de la chaleur et de l'énergie décentralisées pour un raffinement ultérieur des matières premières. La mise en place d'une valorisation minérale rentable et déployable dans le cycle géothermique peut ainsi améliorer l'économie de la géothermie et ouvrir un nouveau marché de matières premières. 10.3 Caractérisation de l'incertitude dans l'exploration géothermique Jeroen van der Vaart , Matthis Frey, Kristian Bär, Ingo Sass TU Darmstadt, Allemagne Avec le besoin urgent de réduire rapidement les émissions de CO2, la géothermie profonde peut apporter une contribution indispensable au futur mix énergétique. Pour encourager les futurs projets, il est essentiel de diminuer significativement les risques d'exploration des projets géothermiques. Cette réduction devrait encourager les investissements, augmenter les chances de succès et diminuer l'impact de surface sur les communautés. Allant des risques d'exploration directs aux implications de surface pour les communautés, cette session est axée sur la quantification de l'incertitude et la réduction des risques, par ex. la modélisation géologique, l'exploration innovante ainsi que les techniques d'essai et de surveillance des réservoirs. Forts de ces connaissances, de meilleures décisions peuvent être prises pour les développements de projets, comme la sélection de cibles de forage, les opérations de réservoir ou les efforts d'atténuation. Nous sollicitons des contributions sur les aspects géologiques, géophysiques et d'ingénierie des réservoirs de la quantification des incertitudes et de la réduction des risques dans l'énergie géothermique. 10.4 Comprendre les réactions et le transport dans les milieux poreux et fracturés - de l'analyse des roches à la modélisation prédictive Benjamin Busch 1 , Marita Felder 2 , Michael Kühn 3 1 Karlsruher Institut für Technologie, Allemagne 2 PanTerra Geoconsultants BV, Pays-Bas 3 GFZ Potsdam, Allemagne Conférenciers : Robert H. Lander & Linda M. Bonnell, Geocosm LLC., USA L'interaction du fluide et de la roche, et les propriétés des pores et leur connectivité sont parmi les principaux contrôles sur le potentiel de production et de stockage dans les roches clastiques et carbonatées. Au moins autant que dans le secteur des hydrocarbures, l'exploration de ressources géothermiques ou de sites de stockage de CO 2 ou d'hydrogène, nécessite la connaissance de procédés à l'échelle des pores. Le compactage, la cimentation, la dissolution et l'altération contrôlent l'évolution de la qualité du réservoir et sont également essentiels pour comprendre le risque d'endommagement de la formation. Tout peut se produire à des échelles de temps géologiques ou se produire assez rapidement pendant la production ou le stockage, car la composition et/ou la pression des fluides interstitiels sont modifiées de façon spectaculaire en peu de temps. La compréhension basée sur les processus de la diagenèse contrôlant le comportement du réservoir facilitera l'utilisation future du sous-sol en décrivant les possibilités d'une meilleure évaluation, les chances de prédiction et les risques de l'énergie classique et renouvelable. Les simulations numériques sont le seul moyen de relier les processus à micro-échelle, qui peuvent altérer de manière significative la structure interne de la roche, avec la macro-échelle, qui affecte par conséquent le comportement hydraulique du système. Cette session vise à présenter les développements récents de la pétrographie des réservoirs, de la modélisation pétrographique et de la prédiction en utilisant plusieurs méthodes et approches géologiques, géochimiques et géophysiques telles que la modélisation du transport réactif. Nous invitons les soumissions présentant, par exemple, des études de cas, des intégrations de nouvelles méthodologies et de nouvelles interprétations des données héritées pour les futurs défis énergétiques. 10.5 Reconstitution de l'histoire paléogéothermique comme toile de fond pour les projets géothermiques via les minéraux argileux et les matières organiques Thanh Lan Nguyen , Université technique Rafael Ferreiro Mählmann de Darmstadt, Allemagne De nos jours, l'énergie géothermique pourrait jouer un rôle important et une source d'énergie renouvelable dans le remplacement des combustibles fossiles. Afin d'exploiter efficacement ce potentiel, les méthodes appliquées et les objectifs appropriés doivent disposer de mesures précises pour reconstruire l'histoire paléogéothermique et évaluer le potentiel et la stabilité (durée de vie) du système géothermique. Les minéraux argileux fournissent les clés les plus importantes pour résoudre les problèmes car les minéraux argileux sont le groupe de minéraux le plus abondant dans les systèmes géothermiques. Ils peuvent être largement utilisés pour interpréter les conditions physico-chimiques, le traçage isotopique, l'âge et l'évolution d'un champ géothermique. En particulier, les changements dans les structures argileuses interstratifiées (illitisation, chloritisation) présentent des indicateurs sensibles pour reconstituer l'évolution en température et/ou en environnement chimique. De plus, la maturité irréversible de la matière organique favorise l'évolution du bassin sédimentaire (vitesse maximale de sédimentation, enfouissement, diagenèse tectonique, compaction, migration des fluides, anomalies thermiques). En raison des différentes cinétiques de progression de la réaction de la matière organique et des minéraux argileux, différentes étapes de l'histoire thermique des roches sédimentaires peuvent être distinguées. Ainsi, la combinaison des méthodes permet la reconstruction des gradients géothermiques et des conditions de flux thermiques réciproques. Enfin, les études des minéraux argileux et de la matière organique peuvent donc aider à mieux comprendre l'histoire paléogéothermique des systèmes géothermiques ainsi que fournir des données de base pour les modèles numériques.

​ 11.1 Stockage des fluides souterrains dans les futurs systèmes énergétiques Johannes Miocic 1 , Niklas Heinemann 2 , Suzanne Hangx 3 , Katriona Edlmann 2 1 Université de Fribourg, Allemagne 2 Université d'Édimbourg, Royaume-Uni 3 Université d'Utrecht, Pays-Bas Présentation : Prof. Dr. Stuart Haszeldine, School of Geosciences, Université d'Édimbourg, Royaume-Uni Le stockage de l'énergie et du dioxyde de carbone dans les formations géologiques souterraines a été identifié comme essentiel pour les futurs systèmes reposant sur une production d'énergie et de chaleur renouvelables et sans carbone. Tous les systèmes de stockage souterrain reposent sur les propriétés et l'intégrité du réservoir et de ses unités de confinement soumises à des contraintes thermiques, mécaniques, hydrauliques et chimiques. Ces similitudes permettent le transfert de savoir-faire d'un type de stockage de fluides à un autre, soulignant la nécessité d'échanger les connaissances de la recherche. Outre les défis géologiques qui accompagnent le stockage souterrain des fluides, le rôle dans les futurs systèmes énergétiques ainsi que la perception du public sont décisifs pour le succès de la technologie de stockage. Cette session aborde le stockage des fluides dans les systèmes géologiques à toutes les échelles, des expériences en laboratoire aux projets de stockage à grande échelle. Des études individuelles, des initiatives et des projets actifs intégrant des éléments de la chaîne de stockage sont invités ainsi que des projets de terrain axés sur le stockage géologique. Les sujets pertinents incluent, sans s'y limiter : - Caractérisation régionale et locale des formations de stockage et de leur comportement pendant l'injection et le stockage, y compris la réponse à long terme - Identification et détermination des paramètres clés du site pour le stockage d'énergie, mécanismes de piégeage et efficacité de récupération - Énergie et scénarios de stockage de carbone comme voies pour un avenir à faible émission de carbone - Perception publique du stockage d'énergie et de carbone - Caractérisation du réservoir et des roches de couverture et de leurs propriétés d'écoulement de fluide par rapport à l'hydrogène et au dioxyde de carbone - Évaluation des infrastructures disponibles et des stratégies d'injection - Géophysique et surveillance géochimique pour un stockage sûr et rentable - Couplage de différents types de stockage d'énergie dans un système énergétique neutre en carbone 11.2 Approches pour développer de manière durable le potentiel de stockage et d'élimination du sous-sol Max Wippich 1 , Alexander Raith 1 , Till Popp 2 , Andreas Henk 3 , Birgit Müller 4 1 DEEP.KBB GmbH 2 Institut für Gebirgsmechani k GmbH 3 Institut für Angewandte Geowissenschaften / Institute of Applied Geosciences Fachgebiet Ingenieurgeologie Technische Universität Darmstadt 4 Landesforschungszentrum Geothermie Karlsruhe Institute of Technology, Institute of Applied Geosciences-Division of Technical Petrophysics Pour accomplir la transition énergétique, nouvelles méthodologies de stockage et solutions techniques pour le les énergies doivent être développées. Un défi fondamental réside dans le fait que la production d'énergie à partir de sources renouvelables (vent ou soleil) est soumise à des fluctuations qui ne correspondent pas aux fluctuations quotidiennes et/ou saisonnières de la demande énergétique. En outre, l'élimination sûre à long terme des déchets nucléaires et toxiques dangereux pour l'environnement dans des dépôts géologiques est une responsabilité sociale. Avec des cavernes de sel et des réservoirs poreux, le sous-sol offre un grand potentiel pour le stockage de vecteurs énergétiques (par exemple l'hydrogène, le méthane synthétique), d'énergie potentielle (énergie comprimée) ou d'énergie thermique. Quelle que soit l'échelle de temps (quotidienne saisonnière ou même sur des périodes allant jusqu'à 1 million d'années), les formations barrières comme le sel, l'argile ou la roche cristalline assurent l'intégrité et la sécurité nécessaires. Cette session vise à relier les recherches, les concepts techniques et les études de cas abordant les conditions géologiques aux limites des différentes options de stockage et de stockage. L'éventail des sujets comprend la description et l'évaluation des propriétés des formations de stockage et de barrière et des processus pertinents qui se produisent pendant les phases d'exploitation et de post-exploitation/abandon des stockages et des dépôts. Il s'agit notamment du développement de méthodes d'exploration, d'investigations en laboratoire pour caractériser les propriétés des roches à différentes échelles et des analyses et simulations basées sur la modélisation de processus couplés thermiques, hydrauliques, mécaniques et (géo)chimiques. Une partie élémentaire de ces efforts est l'incorporation de l'expérience acquise au cours des dernières décennies pour valider les modèles et les méthodes utilisées, ainsi que la mise en relation de différentes échelles de grandeur. 11.3 Le devenir de l'hydrogène : stockage souterrain, dépôts de déchets nucléaires et flux naturels d'hydrogène Christian Ostertag-Henning 1 , Thorsten Schäfer 2 1 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Allemagne 2 Institut für Geowissenschaften, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Allemagne Keynote : Prof. Laurent Truche, Université Grenoble Au cours des dernières années, l'intérêt pour les réactions géochimiques formant ou oxydant l'hydrogène moléculaire s'est envolé : En plus de la question de longue date d'une possible production d'hydrogène dans les stockages de déchets nucléaires de haute activité en raison de la corrosion des canisters ou de la radiolyse de l'eau , la transition énergétique considérant l'hydrogène moléculaire comme vecteur énergétique nécessite une compréhension approfondie des réactions possibles lors du stockage souterrain de l'hydrogène. Des découvertes récentes de gaz du sol exceptionnellement riches en hydrogène ont souligné l'importance d'élucider le cycle naturel de l'hydrogène avant de faire progresser l'utilisation à grande échelle de l'hydrogène comme vecteur énergétique. Cette session combinera des contributions étudiant les réactions, les processus et la cinétique de formation ou d'oxydation de l'hydrogène, par ex. sur des surfaces minérales ou par des micro-organismes – de la part des expérimentateurs et des modélisateurs pour favoriser l'échange. En outre, il intégrera la recherche sur les contrôles de la migration de l'hydrogène - en tant que perte du stockage souterrain, mécanisme possible de libération de pression pendant le stockage à long terme des déchets nucléaires de haute activité ou dans le contexte des flux naturels d'hydrogène en milieu marin (par exemple hydrothermal) et milieux continentaux, préalable à d'éventuelles accumulations d'hydrogène dans la géosphère.

​ 12.1 Géosciences de la communication et enseignement supérieur Malte Junge 1 , Lennart A. Fischer 2 , Sylke Hlawatsch 3 , Martin Meschede 4 1 Mineralogische Staatssammlung München, Allemagne 2 Institut für. Geo- und Umweltwissenschaften, Universität Freiburg, Allemagne 3 Richard-Hallmann-Schule, Allemagne 4 Institut für Geographie und Geologie, Greifswald, Allemagne Keynote: Sara Carena Les questions géoscientifiques sont de plus en plus pertinentes dans notre vie quotidienne. Cependant, la sensibilisation du public aux sujets géoscientifiques est très limitée. Par conséquent, il est important d'inverser la visibilité des défis et des solutions géoscientifiques dans notre société. La communication des géosciences à un public plus large implique l'utilisation de stratégies innovantes de sensibilisation du public. Nous devons encourager les enfants à s'enthousiasmer pour les sujets géoscientifiques déjà présents dans les écoles et les activités de loisirs telles que les musées. Outre la sensibilisation du public et l'éducation scolaire, nous devons également motiver les étudiants en géosciences à relever les défis géoscientifiques pour le public. La situation actuelle avec l'atmosphère d'enseignement numérique dans le monde apporte des défis variés, mais aussi des opportunités d'optimisation des méthodes d'apprentissage en ligne dans l'enseignement supérieur, y compris les excursions numériques, la microscopie inspirent d'autres conférences numériques. L'objectif de cette session est de discuter et de rendre compte des initiatives existantes et futures ainsi que de mettre en relation des personnes ayant des motivations similaires. 12.2 Utilisation durable des ressources géologiques dans les zones de géoparcs Henning Zellmer 1 , Volker Wilde 2 , Heinz-Gerd Röhling 3 1 Geopark Harz, Braunschweiger Land, Ostfalen, Allemagne 2 Senckenberg 3 DGGV En plus du patrimoine mondial culturel et naturel et des réserves de biosphère, les géoparcs ont été établis comme troisième catégorie par l'UNESCO en 2015. Depuis lors, la revendication a été formulée de développer les géoparcs de l'UNESCO en zones modèles pour le développement durable. Contrairement aux grandes aires protégées, où l'utilisation des ressources est largement empêchée, dans les géoparcs, il s'agit davantage d'une utilisation durable des ressources géologiques. Un aspect clé des géoparcs est le développement régional durable, qui, d'une part, garantit l'utilisation des ressources pour les générations futures et, d'autre part, ne perd pas de vue les objectifs de conservation de la nature et de climat. L'éventail des objectifs contradictoires à résoudre va de la protection des eaux souterraines à l'extraction de sable, de gravier et de roche solide, la production et le stockage d'énergie, y compris l'énergie géothermique, au déversement de déchets nucléaires et d'autres déchets dans le sous-sol géologique. Enfin, la remise en culture ou la renaturation ou l'utilisation ultérieure d'anciennes zones minières à ciel ouvert est l'un des champs d'action actuellement en suspens. 12.3 Géosciences et société Christian Bücke r 1 , Christoph Hilgers 2 , Frank Schilling 3 1 Université de Hambourg, Allemagne 2 KIT Karlsruhe, Allemagne 3 KIT Karlsruhe, Allemagne Climat, transition énergétique, approvisionnement en matières premières, stockage souterrain sont des sujets socialement pertinents qui nécessitent une expertise géoscientifique mais ne sont pas associés aux géosciences. Comment amenez-vous les sujets des géosciences dans la société ? Les géorisques tels que les tremblements de terre, les glissements de terrain, les tsunamis, les inondations et les éruptions volcaniques sont des problèmes très médiatisés auxquels les experts en géoscience contribuent dans les médias. Les géoscientifiques des géoparcs développent également des stratégies de communication actives pour présenter les phénomènes géoscientifiques à la société. La session mettra en évidence les manières dont les thématiques du climat, de la transition énergétique, de l'approvisionnement en matières premières et du stockage souterrain peuvent être liées aux géosciences dans la société.

13. Matières premières et exploitation minière

​ 13.1 Matières premières européennes Antje Wittenberg , Henrike Sievers BGR, Allemagne Keynote : Daniel P.S. de Oliveira, Laboratoire national d'énergie et de géologie (LNEG), Portugal Les matières premières sont des éléments essentiels d'une économie et d'une société résilientes et durables. Un approvisionnement durable en matières premières primaires nécessite des gisements minéraux accessibles et des mines efficacement productives. Les problèmes concurrents d'utilisation des terres, les défis sociaux et environnementaux, la baisse des teneurs en minerai, le nationalisme des ressources ne sont que quelques aspects qui semblent rendre de plus en plus difficile la sécurisation des approvisionnements. La réalisation d'une société à faible émission de carbone et les nouvelles technologies - en particulier à la lumière du "Green Deal européen" - modifient les besoins futurs en matières premières et mettent l'accent sur les matières premières dites critiques. Bien que l'Europe ait une longue histoire dans l'exploitation minière, elle est encore largement sous-explorée, en particulier avec les méthodes d'exploration modernes. Une bonne compréhension des systèmes minéraux, des sites miniers et des ressources restantes des sites historiques restera de la plus haute importance. Cette session invite ainsi des contributions se concentrant sur les gisements minéraux européens et les activités d'exploration et d'exploitation minière qui indiquent une importance socio-économique pour la société allemande/européenne en particulier. 13.2 Flux de métaux dans la croûte océanique et implications sur la formation de minéralisations hydrothermales Clifford Patten 1 , Malte Junge 2 , Manuel Keith 3 1 KIT, Allemagne 2 Mineralogical State Collection Munich (SNSB-MSM) 3 GeoZentrum Nordbayern, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen -Nürnberg Keynote : Prof. Dr. Wolfgang Bach, Département de géosciences, Université de Brême, Allemagne La future découverte de ressources minérales nécessite une meilleure compréhension du système minéralisé à grande échelle. Les flux de métaux dans la croûte océanique ont un impact direct et indirect sur la formation et la composition des minéralisations hydrothermales dans les systèmes de fumeurs noirs actifs, mais aussi dans leurs anciens analogues, y compris les sulfures massifs volcanogènes et éventuellement dans certains systèmes épithermo-porphyriques. Ces flux se produisent à différents stades de l'évolution de la croûte océanique et dans des environnements tectoniques très divers, tels que les dorsales à propagation lente et rapide, les bassins d'arrière-arc, les arcs insulaires et les arcs continentaux, affectant fortement l'intensité et la nature des les flux. L'altération hydrothermale du fond marin est critique pour la formation de gisements hydrothermaux, mais elle est encore mal limitée dans de nombreux environnements tectoniques. Les processus magmatiques et hydrothermaux liés à la formation de la croûte, en particulier dans les environnements liés à l'arc, revêtent une importance particulière. L'effet compétitif de la saturation en sulfure et du dégazage magmatique lors de la différenciation magmatique peut fortement affecter la dotation métallique d'un système, mais reste globalement mal compris. Enfin, la déshydratation de la croûte océanique dans les zones de subduction a un fort impact sur la composition du manteau sus-jacent et son état redox, mais les flux métalliques restent insaisissables et peuvent éventuellement avoir des implications de grande envergure sur la formation de minéralisations hydrothermales dans les environnements d'arc océanique et continental. Dans cette session, nous accueillons des études de terrain, expérimentales ou de modélisation qui se concentrent sur les flux de métaux de la croûte océanique moderne ou des ophiolites. 13.3 Exploration et extraction des principaux produits de batterie pour la mobilité électrique Torsten Gorka 1 , Stephan Peters 1 , Andreas Barth 2 1 DMT GmbH & Co. KG, Allemagne 2 Beak Consultants GmbH, Freiberg, Allemagne Présentation : Dr.Ernst-Bernhard Teigler, DMT GmbH & Co KG Services de conseil Le besoin croissant de stockage d'énergie pour la mobilité électrique et d'autres applications à forte intensité de batterie a suscité un grand intérêt pour le produit clé de la batterie, le lithium (Li) ainsi que d'autres matières premières critiques telles que Ni, Co, Cu et graphite. Les prévisions actuelles supposent que les technologies de batterie Li-ion seront la technologie de batterie la plus répandue dans un avenir prévisible. En particulier, le besoin de batteries de véhicules électriques à haute densité énergétique verra la demande de Li augmenter de plus de 3 fois jusqu'en 2025. La forte demande croissante de matières premières utilisées dans la mobilité électrique a suscité des inquiétudes quant à la disponibilité à long terme de l'approvisionnement de ces marchandises. La session mettra en évidence les activités actuelles d'exploration et d'extraction de matières premières critiques pour la mobilité électrique et la disponibilité des ressources et des réserves en Europe et dans le monde.

14. Commission géologique et géorisques

​ 14.1 Radon & Géologie Rouwen Johannes Lehné 1 , Giorgia Cinelli 2 , Eric Petermann 3 1 HLNUG, Allemagne 2 JRC, EU 3 BfS, Allemagne Avec la directive 2013/59/EURATOM de la Commission européenne, les États membres européens ont été invités à mettre à jour leurs lois sur la radioprotection pour tenir compte du risque pour la santé de l'exposition à des niveaux élevés de radon à l'intérieur et pour préparer des plans d'action nationaux sur le radon (EC 2014). Suite à la directive, le §121 de cette loi stipule que les zones doivent être identifiées où la concentration en radon (en moyenne annuelle) dans un nombre important de bâtiments devrait dépasser le niveau de référence national de 300 B q /m³. Les États membres européens doivent fournir des informations sur ces « zones prioritaires pour le radon » d'ici la fin de 2020. La base pour l'identification de ces zones sera la carte du potentiel géogénique en radon. Pour de nombreuses régions, les données actuellement disponibles ne sont pas suffisantes pour fournir une précision satisfaisante, ce qui signifie que des mesures de terrain supplémentaires sont nécessaires. Ce faisant, la sélection des sites d'échantillonnage reflète idéalement à la fois 1) le niveau administratif auquel les zones prioritaires pour le radon seront délimitées et 2) les connaissances disponibles sur la variabilité des caractéristiques du paysage régissant le potentiel géogénique du radon. Cette session invite donc les contributions du vaste champ d'action lié à la géologie du radon et de l'amp. Les sujets incluent, mais ne sont pas limités à : - Quelles sont vos approches dans la planification des mesures ? - Quelles expériences méthodologiques avez-vous recueillies (Qu'est-ce qui marche et qu'est-ce qui ne marche pas) ? - Quels résultats et interprétations sont apparus jusqu'à présent ? - Variabilité temporelle et spatiale - Influence des phénomènes locaux (ex. tectonique) - Des mesures aux cartes : comment prédire spatialement - ……. 14.2 Post-mining : opportunités et défis Dennis Quandt 1 , Tobias Rudolph 2 , Christoph Hilgers 1 1 Karlsruhe Institute of Technology, Allemagne 2 Technische Hochschule Georg Agricola, Allemagne Après la fermeture des mines en Allemagne, les anciens quartiers sont aujourd'hui soumis à des changements, qui peut nécessiter une géosurveillance. Cela concerne la gestion des eaux de mine en particulier, car le pompage de l'eau de mine dans les mines abandonnées n'est techniquement plus nécessaire. En raison du rebond contrôlé de l'eau de mine, les pressions interstitielles des fluides dans les roches souterraines augmentent et peuvent modifier l'état de contrainte des roches souterraines. Les pressions interstitielles accrues peuvent entraîner des changements géomécaniques dans le sous-sol plus profond autour de la mine. Cela peut entraîner des mouvements de terrain et des événements micro-sismiques, qui peuvent être mesurés en surface. La post-exploitation offre également une opportunité de post-utilisation, comme de nouveaux sites naturels (géo)patrimoniaux ou l'énergie géothermique. Ainsi, l'exploitation minière active pendant des siècles a produit une multitude de données géologiques, géodésiques, géophysiques et géomécaniques. Sur la base de ces données multidisciplinaires, des modèles géologiques interdisciplinaires et des solutions techniques peuvent être développés et appliqués à différentes zones minières dans le monde où l'exploitation minière active a été fermée. Cette session invite les contributions de différentes disciplines scientifiques qui étudient les processus qui se déroulent dans les zones post-minières en Allemagne et dans le monde. Entre autres, cela peut inclure la géologie étudiant les propriétés et les structures des sédiments ou des roches à différentes échelles, la géophysique détectant les événements micro-sismiques induits par les fluides et étudiant les champs de contrainte, et la géosurveillance des mouvements du sol ou des émissions de gaz. Il peut aborder des stratégies visant à améliorer la réhabilitation des terres en surface et en sous-sol.

15. Gestion des données de recherche

​ 15.1 Travailler sur les routes : Améliorer l'infrastructure pour la recherche sur les défis géo-sociétaux Kirsten Elger 1 , Constanze Curdt 2 , Ronald Pijnenburg 3 1 Centre de recherche allemand GFZ pour les géosciences, Allemagne 2 Institut de géographie, Université de Cologne, Cologne, Allemagne 3 Université d'Utrecht, Utrecht, Pays-Bas En réponse aux défis géo-sociétaux croissants de notre planète densément peuplée, la recherche actuelle nécessite fréquemment la convergence de plusieurs disciplines de recherche et une utilisation optimisée des données, des installations de recherche et des fonds disponibles en libre accès. Les sciences de la Terre et de l'environnement en particulier jouent un rôle important dans la résolution de ces défis, mais nécessitent l'intégration de données scientifiques, de logiciels et d'outils provenant de multiples ressources réparties à l'échelle mondiale pour libérer leur plein potentiel de contribution. En outre, le nombre de référentiels de données de recherche sur la Terre et l'environnement et de portails de données a considérablement augmenté, de même que leur gamme de maturités et de capacités à s'intégrer dans l'écosystème de la communication scientifique moderne. Des efforts tels que les principes de données FAIR, la certification CoreTrustSeal pour la fiabilité des référentiels de données de recherche et la déclaration d'engagement des données d'activation FAIR ont accru nos attentes vis-à-vis des capacités des référentiels et des infrastructures de données de recherche. Nous devons maintenant nous assurer que ces attentes sont satisfaites à tous les niveaux, des chercheurs individuels aux référentiels de données, en passant par les infrastructures de recherche. Quels sont les défis et les stratégies appropriées? Cette session invite les contributions de différents domaines d'expertise, y compris les gestionnaires d'infrastructures de recherche ou de référentiels de données, les scientifiques des données, les chercheurs interdisciplinaires et les décideurs politiques. Notre objectif est de discuter des perspectives, des expériences, des défis actuels ou futurs et des solutions potentielles liées à la création d'une infrastructure efficace pour les sciences de l'environnement et de la terre. 15.2 Stratégies pour permettre FAIR et Open Data and Software Andreas Hübner 1 , Dirk Fleischer 2 1 GFZ German Research Center for Geosciences, Allemagne 2 Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Allemagne Keynote : Shelley Stall, Senior Director, Data Leadership, AGU, USA Les exigences d'intégrité, de transparence et de reproductibilité de la recherche d'aujourd'hui augmentent, posant de nouveaux défis pour la gestion des données de recherche et des logiciels dans toutes les communautés scientifiques. La communauté géoscientifique répond à ces demandes par un nombre croissant de réseaux scientifiques et d'initiatives stratégiques, à différents niveaux et avec des orientations variables. De toute évidence, les données et les logiciels de recherche géoscientifique financés par l'État feront de plus en plus partie intégrante de ces cadres : parmi eux, les efforts nationaux tels que l'Infrastructure nationale allemande de données de recherche (NFDI) ou les entreprises internationales telles que la Research Data Alliance (RDA) ou l'European Open Science Cloud (EOSC). Les organisations et les institutions devront certainement interagir avec ces initiatives et adopter les résultats/services émergents. L'intégration précoce dans ces cadres offrira aux institutions la possibilité d'interagir stratégiquement avec eux et de façonner l'avenir de FAIR et de la gestion des données et des logiciels ouverts, qui deviendra une réalité. Cette session invite les contributions d'efforts à grande échelle et/ou stratégiques dans les géosciences à présenter leurs programmes et approches. Des vitrines d'intégrations dans ces cadres par des organisations et des institutions sont également invitées à servir d'inspiration et de modèles possibles pour d'autres.

16. Forage scientifique et technologie

16.1 Dernières réalisations en forage scientifique océanique et continental Lisa Marie Egger 1 , Christoph Böttner 2 , Gareth Crutchley 3 1 Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Allemagne 2 Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Allemagne 3 GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung, Allemagne Les programmes nationaux et internationaux de sciences de la Terre utilisent le forage scientifique comme outil essentiel pour comprendre la variabilité du climat et de l'environnement, les risques naturels tels que les tremblements de terre et les éruptions volcaniques, les ressources naturelles, la biosphère profonde et d'autres sujets d'importance socio-économique. L'objectif principal de la session est de résumer les dernières réalisations scientifiques dans les forages océaniques, continentaux et polaires.

​ 17.1 Progrès récents dans les investigations géoscientifiques des fonds océaniques Gerhard Bohrmann , Rüdiger Stein, Wolfgang Bach MARUM – Center for Marine Environmental Sciences, Allemagne L'océan couvre 71% de la surface de notre terre et est beaucoup plus difficile d'accès pour les investigations géoscientifiques que la terre surface. Bien que les scientifiques étudient l'océan à partir de navires de recherche depuis plus d'un siècle, l'intérêt pour une compréhension globale du système terrestre et de ses processus de boucle causale a conduit à des efforts accrus dans la recherche marine au cours des dernières décennies. Les fonds marins sont forés depuis plus de 50 ans et le programme de forage international (actuellement l'International Ocean Discovery Program - IODP) conduit constamment à un nouvel aspect dans la compréhension de l'interaction de la croûte terrestre, des masses d'eau, des calottes glaciaires, de l'atmosphère et le monde vivant d'aujourd'hui et d'hier. Des navires de recherche de pointe dotés d'une technologie avancée de submersion profonde, tels que des plates-formes de forage robotisées au fond de la mer et des carottages à piston géant, des submersibles, des ROV et des AUV, ainsi que des systèmes acoustiques et sismiques sont utilisés pour étudier divers processus sur le fond marin et dans le sous-sol marin, certains en 4D. Dans cette session, nous aimerions encourager tous les géoscientifiques à présenter des résultats passionnants d'expéditions de navires et d'études marines au cours des dernières années.

18. Session des jeunes scientifiques

​ 18.1 Session Jeunes Scientifiques Iris Arndt 1 , Thora Schubert 2 , Joshua Sawall 3 1 Goethe University Frankfurt, Germany 2 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Germany 3 Technical University of Berlin, Germany Si vous êtes un jeune scientifique, cette session offre l'opportunité pour présenter votre travail entre pairs. Nous considérerons tout le monde sans doctorat ou avec un projet de doctorat récemment terminé comme un jeune scientifique. Vous pouvez présenter votre dernier projet, votre thèse ou votre doctorat. Les soumissions de tous les domaines des géosciences sont les bienvenues. Nous accueillons particulièrement tous ceux qui présenteront pour la première fois une conférence. L'objectif principal de la session est de fournir une plate-forme permettant aux jeunes scientifiques de présenter et de discuter de leurs travaux dans un environnement de conférence avec un public diversifié. Si elle est suffisamment grande, la session sera subdivisée en fonction de la discipline identifiée par les résumés soumis.

​ 19.1 Géologie régionale : une clé pour répondre aux questions en géosciences Guido Meinhold 1,3 , Jan Golonka 2 , Jonas Kley 3 , Heinz-Gerd Röhling 4 1 Keele University, Royaume-Uni 2 AGH University of Science and Technology à Cracovie, Pologne 3 Université de Göttingen, Allemagne 4 DGGV à Berlin, Allemagne Présentation : Dr Mike Simmons, Halliburton, Royaume-Uni La géologie régionale est une pierre angulaire essentielle des géosciences, englobant de multiples disciplines géologiques pour étudier les caractéristiques géologiques importantes d'une région. La taille et les limites de chaque région sont généralement définies par des limites géologiques distinctes et par l'occurrence d'une suite spécifique de strates rocheuses géologiques. La géologie régionale est utilisée pour résoudre un large éventail de questions en géosciences et fournit des informations importantes dans la recherche de ressources naturelles. Cette large session offre l'opportunité d'explorer la diversité des méthodes et des approches utilisées pour étudier la géologie régionale et comment les informations sur la géologie régionale sont mises à disposition et transférées à la communauté géoscientifique dans les universités, l'industrie, le gouvernement ou le public. Nous accueillons les contributions sur tous les aspects de la géologie qui contribuent à une meilleure compréhension de la géologie régionale sur Terre ou sur d'autres planètes terrestres. 19.2 Terre primitive – géodynamique, environnements et émergence de la vie Jan-Peter Duda 1 , René Heller 2 , Carsten Münker 3 , Joachim Reitner 4,5 1 Eberhard-Karls-University Tübingen, Allemagne 2 Max Planck Institute for Solar System Research Göttingen 3 Université de Cologne 4 Georg-August-University Göttingen 5 Göttingen Academy of Sciences and Humanities Des processus géodynamiques à la diversification à long terme de la vie – à travers les temps géologiques, notre planète a été influencée par une grande variété de forces. Cette session cherche à explorer la vie, l'environnement et la Terre solide dans un contexte planétaire et astrophysique. En particulier, nous nous intéressons aux processus qui ont façonné notre planète dans les temps lointains. Nous invitons les soumissions dans diverses disciplines - également au-delà des sciences de la Terre - et accueillons un large éventail de contributions, y compris des enquêtes sur le terrain et sur des roches, des études analytiques, des travaux expérimentaux et/ou des approches de modélisation.

​ 20.1 Excursions virtuelles sur le terrain – Plongée géologique autour du monde Pankaj Khanna Ali I. Al-Naimi Petroleum Engineering Research Center, Arabie saoudite Cette session présentera des excursions géologiques sur le terrain dans certains des affleurements les plus spectaculaires du monde. Les affleurements virtuels offrent une opportunité à un public plus large de visualiser et d'en apprendre davantage sur les affleurements qui exposent une certaine caractéristique géologique (hétérogénéité architecture/structure/faciès parmi quelques-uns) et ont une pertinence académique/industrielle. Dans les études de réservoir, les analogues d'affleurements fournissent des informations importantes sur l'hétérogénéité verticale et latérale des propriétés du réservoir, qui à leur tour affectent la récupération des hydrocarbures et le développement rentable du réservoir. L'avènement des techniques de télédétection par drones et satellites à haute résolution a ouvert une fenêtre pour éclairer un angle mort dans les études de réservoir qui existait entre les données sismiques 3D basse résolution et les données 2D haute résolution des puits. Les ensembles de données inclus dans les visites sur le terrain seraient (mais sans s'y limiter) des données sédimentologiques, mais aussi géologiques et pétrophysiques standard. Les présentateurs sont autorisés à utiliser n'importe quelle plate-forme 3D répondant à leurs besoins pour effectuer une excursion virtuelle en 3D. Public visé : Cette session présentera des recherches en cours ainsi que des outils et des applications qui sont destinés à intéresser à la fois le public universitaire et industriel. Le public sera exposé à la plupart des outils et applications actuels utilisés non seulement pour travailler, mais également pour afficher des modèles d'affleurements 3D.


J'ai enregistré des cours un peu plus longs sur le changement climatique pour le cours Analyse phénologique des arbres avec R. Consultez-les si vous voulez un peu plus de détails

Je recommande vivement The New Climate War de Michael Mann, qui vient de sortir. C'est une lecture vraiment essentielle pour quiconque se demande pourquoi nous ne prenons pas des mesures suffisamment décisives contre le changement climatique. Il traite en détail des différentes stratégies que les intérêts des combustibles fossiles utilisent pour nous empêcher d'apporter le changement que nous devons faire - certaines d'entre elles sont assez surprenantes, et beaucoup d'entre nous ont déjà eu un impact massif sur les débats publics sur ce sujet. A lire absolument !

J'espère que vous apprécierez le matériel ! Assurez-vous de noter toutes les questions qui se posent. Je serai heureux de discuter avec vous lors de nos sessions vidéo en direct.


1.8 Répondre aux commentaires des pairs évaluateurs

Je viens de tomber sur un fil sur Twitter de Michael Breakspear, un professeur australien de neurosciences, qui a résumé son approche pour répondre aux commentaires des critiques. Je n'ai pas grand-chose à ajouter à cela, alors voici son conseil.

Nous essayons de suivre une approche similaire dans notre groupe, avec généralement de très bons résultats.

Je veux souligner ici un seul problème, sur lequel de nombreux auteurs se trompent :

Le processus de révision n'est pas seulement un examen ennuyeux ou un obstacle que vous devez surmonter d'une manière ou d'une autre. C'est une opportunité d'améliorer votre travail, et c'est exactement ce que la plupart des évaluateurs essaient de vous aider. Ce sont vos pairs (dans de nombreux cas, des pairs beaucoup plus expérimentés, peut-être avec des horaires beaucoup plus chargés), qui ont consacré du temps et des efforts pour vous fournir des commentaires constructifs. Prenez ces commentaires au sérieux, essayez de voir les mérites de ce que les évaluateurs suggèrent et essayez de mettre en œuvre leurs suggestions. Ils améliorent généralement vraiment votre papier ! N'objectez que lorsque ces suggestions sont clairement erronées ou irréalistes, mais expliquez ensuite clairement et respectueusement pourquoi c'est le cas. Aucun critique n'apprécie, si ses conseils sont rejetés, ou si les auteurs essaient de trouver le moyen le moins gênant de répondre aux suggestions !

Voici un exemple d'une révision récente que nous avons soumise (et acceptée par Climatic Change le 23 juin 2020) :

Notez en particulier la lettre « réponse aux évaluateurs », à partir de la page 9, qui contient tous les commentaires que nous avons reçus, ainsi que nos réponses (dans une couleur différente). Vous pouvez également consulter les documents supplémentaires. Pour les voir, cliquez sur le lien en dernière page de ce document.


Article 028
Apprentissage à distance
MM 13h30 - 14h50
DLS DIL
Carrie Laughlin

EXIGENCES DU COURS : Nous nous réunirons pour des réunions de classe, participerons à des forums de discussion et effectuerons des travaux individuels et en petits groupes via Blackboard. Les réunions de classe seront enregistrées et disponibles pour visualisation à une date ultérieure, mais la présence en &ldquoreal time&rdquo est requise. Les lectures et/ou les visionnements assignés sont importants, vous devez les compléter, qu'ils impliquent le texte ou une autre source. Au cours du semestre, vous devrez effectuer une variété de travaux individuels et de groupe, deux examens, quatre quiz, un rapport de visite sur le terrain & ldquovirtual & rdquo et un travail de recherche écrit.

Les devoirs seront décrits dans des documents séparés et affichés sur Blackboard, de même qu'une opportunité de crédit supplémentaire en fin de semestre. Aucune possibilité de crédit supplémentaire individuel ne sera offerte.

HÉBERGEMENT : Chaque campus de l'ACC propose des services d'accompagnement aux étudiants ayant un handicap physique ou psychologique documenté. Les étudiants handicapés doivent demander des aménagements raisonnables par l'intermédiaire du Bureau des services d'accessibilité aux étudiants sur le campus où ils prévoient de suivre la plupart de leurs cours. Les étudiants sont encouragés à le faire trois semaines avant le début du semestre.

POLITIQUE DE PRÉSENCE : La présence et la participation aux travaux individuels et de groupe sont toutes deux requises. Ensemble, ceux-ci représenteront plus de 15 % de votre note finale. Vous enregistrerez votre présence en répondant à une question lors de notre réunion de classe, ainsi qu'en répondant à une question sur le forum de discussion publiée chaque jour.

NOTES : 500 points possibles : 450-500 (90%) = A

NOTES : 2 tests (100 pts chacun) = 200 points

4 quiz (25 pts chacun) = 100 points

Travail d'écriture = 100 points

1 rapport d'excursion virtuelle = 20 points

Présence et participation = 80 points

MALHONNÊTETÉ SCOLAIRE : toute personne surprise en train de tricher à un examen (en fournissant des réponses ou en recevant des réponses d'un autre élève ou en cherchant des réponses sur Google pendant le test), en utilisant les mots ou les arguments d'un autre auteur sans attribution (plagiat) ou en collaborant avec une autre personne pour préparer des travaux écrits (collusion), recevra 0 point pour le devoir en question.

INCOMPLETS : Je donne rarement des incomplets. Afin d'entamer même des négociations pour un incomplet, vous devez avoir terminé 80% des travaux avec une moyenne C.

RETRAITS : Si vous décidez de ne pas terminer le cours, vous devez vous retirer en remplissant la section appropriée dans les services en ligne sur le site Web de l'ACC. Je ne te retirerai pas du cours. La date limite de retrait est le 26 avril.

LIBERTÉ ACADÉMIQUE : Je m'attends à ce que tout le monde participe en classe, à la fois par la discussion et l'écriture. Je m'attends également à ce que beaucoup d'entre nous aient des points de vue différents, en particulier compte tenu des controverses entourant de nombreuses idées politiques. J'espère que ces différences amélioreront la discussion et encourageront à la fois les étudiants et l'instructeur à réfléchir et à apprendre. Vos notes ne seront pas affectées par les croyances ou les idées exprimées. N'oubliez pas qu'un libre échange d'idées requiert de la tolérance et de la courtoisie, même en devenant argumentatif.

TESTS et QUIZZS : les tests et les quiz seront passés via Blackboard aux dates prévues ci-dessous. Les tests comprendront un choix de l'une des deux questions à développement en plus des questions à réponse courte. Les quiz comprendront des questions à choix multiples et vrai/faux, et vous aurez la possibilité de récupérer du crédit pour les questions manquées. Il n'y a pas de re-tests, mais un test de rattrapage peut être autorisé en cas de maladie (note du médecin requise) ou de négociation avec le moniteur en avance du test programmé.


Exemple 1 Pièce hébergée simple

Créez une pièce réutilisable appelée FLDVIS01 en utilisant la source suivante. Cela fournira une fonctionnalité de saisie semi-automatique pour le champ DEPTMENT :

Options de fonction (*DIRECT)
Begin_Com Role(*EXTENDS #PRIM_PANL *implémentes #Prim_dc.iMonitorSubject) Defaultpty(Value) Displayposition(1) Height(20) Layoutmanager(#ATLM_1) Left(0) Tabposition(1) Top(0) Width(150)

Define_Com Class(#PRIM_ATLM) Nom(#ATLM_1)
Define_Com Class(#DEPTMENT.VisualEdit) Nom(#Department) Displayposition(1) Height(20) Marginleft(0) Parent(#COM_OWNER) Tabposition(1) Width(150)
Define_Com Class(#PRIM_ATLI) Nom(#ATLI_1) Attachment(Center) Manage(#Department) Parent(#ATLM_1)

Define_Pty Name(Value) Get(GetPropertyValue) Set(SetPropertyValue)

Nom de la routine (GetPropertyValue)
Define_Map For(*Output) Class(#prim_alph) Name(#Property)

Nom de la routine (SetPropertyValue)
Define_Map For(*Input) Class(#prim_alph) Name(#Property)

Nom de la routine (ApplymonitoredValue) Options (*redéfinir)

Nom de la routine (GetValue) Options (*redéfinir)

Evtroutine Handling(#Department.KeyPress) Handled(#Handled) Keycode(#KeyCode) Char(#Char)

* Si le champ n'est pas plein
Si (#Department.CurSize <> #Department.FieldLength)

* Si un caractère saisi
Si (#KeyCode = isChar)

* Gérer toutes les autres touches pouvant affecter la valeur
Événement de signal (ValueChanged)

Mthroutine Name(CanAutoComplete) Help('Pouvons-nous la saisie semi-automatique ?') Accès(*Privé)
Define_Map For(*Result) Class(#prim_boln) Name(#Result)

* Si la sélection ne commence pas à la fin de la valeur, la saisie semi-automatique n'est pas appropriée.
#Résultat := (#Department.SelectionEnd = (#Department.Trim.cursize + 1))

Nom de la routine (Saisie semi-automatique) Accès (*privé)
Define_Map For(*Input) Class(#prim_alph) Name(#Char) Help('Caractère juste appuyé sur le clavier')

Define_Com Class(#prim_nmbr) Nom(#Start)
Define_Com Class(#prim_alph) Nom(#Candidat)

#Candidate := #Com_owner.PrepareCandidate( #Char )

#Department := #Com_owner.GetCandidate( #Candidate )

* Définir la sélection comme position de départ + 1 à la fin
#Department.SelectionStart := #Start + 1
#Department.SelectionEnd := #Department.Trim.cursize + 1

Mthroutine Name(PrepareAutoComplete) Help('Préparer la sélection dans la valeur pour qu'elle s'exécute de gauche à droite') Accès(*privé)

Define_Com Class(#prim_nmbr) Nom(#Transition)

* Si le début est supérieur à la fin, inversez les points de sélection
Si (#Department.SelectionStart > #Department.SelectionEnd)

Mthroutine Name(PrepareCandidate) Help('Préparer la valeur d'entrée prête pour la recherche du prochain candidat') Accès(*privé)
Define_Map For(*Input) Class(#prim_alph) Name(#Char) Help('Caractère juste appuyé sur le clavier')
Define_Map For(*Result) Class(#Prim_alph) Name(#Result)

* Si selection est le mot entier, n'utilisez que le caractère fourni par l'événement
Si (#Department.SelectionStart = 1)

* Obtenez n'importe quoi à gauche de la position de départ du curseur et ajoutez la dernière pression sur la touche
#Result := (#Department.substring( 1 (#Department.SelectionStart - 1) ).trim + #Char).Majuscule

Mthroutine Name(GetCandidate) Access(*private)
Define_Map For(*Input) Class(#prim_alph) Name(#Candidate)
Define_Map For(*Result) Class(#prim_alph) Name(#Result)

* Si aucun enregistrement n'est trouvé, la dernière valeur saisie est toujours la bonne réponse
#Résultat := #Candidat

* Trouver le premier enregistrement commençant par la valeur candidate
Select Fields(#Deptment) From_File(Deptab) With_Key(#Candidate) Generic(*yes)

Notez que la partie réutilisable n'affiche qu'une seule zone de saisie pour DEPTMENT. Aucune étiquette ou description n'est requise.

Ouvrez le champ DEPTMENT et passez à l'onglet de visualisation.

Sélectionnez l'option Nouvel hôte visuel et choisissez FLDVIS01 à partir de l'invite. DEPTMENT devrait maintenant apparaître comme suit :

Le nouveau Visual_host réutilisable peut désormais être utilisé comme suit :

Define_Com Class(#Deptment.Visualhost) Nom(#. )

Vous pouvez également envisager de changer le nom par défaut de VisualHost en AutoComplete ou similaire. Cela signifie que lorsqu'il est utilisé sur un formulaire, vous verrez ce qui suit :


Contenu

Historiquement, les simulations utilisées dans différents domaines se sont développées en grande partie de manière indépendante, mais les études du 20e siècle sur la théorie des systèmes et la cybernétique combinées à la diffusion de l'utilisation des ordinateurs dans tous ces domaines ont conduit à une certaine unification et à une vision plus systématique du concept.

Simulation physique fait référence à une simulation dans laquelle des objets physiques sont substitués à la réalité (certains cercles [5] utilisent le terme pour des simulations informatiques modélisant des lois physiques sélectionnées, mais cet article ne le fait pas). Ces objets physiques sont souvent choisis parce qu'ils sont plus petits ou moins chers que l'objet ou le système réel.

Simulation interactive est un type particulier de simulation physique, souvent appelé humain dans la boucle simulation, dans laquelle les simulations physiques incluent des opérateurs humains, comme dans un simulateur de vol, un simulateur de voile ou un simulateur de conduite.

Simulation continue est une simulation basée sur le temps continu, plutôt que sur des pas de temps discrets, utilisant l'intégration numérique d'équations différentielles. [6]

Simulation d'événements discrets étudie les systèmes dont les états ne changent de valeur qu'à des instants discrets. [7] Par exemple, une simulation d'épidémie pourrait modifier le nombre de personnes infectées à des moments où les individus sensibles sont infectés ou lorsque les individus infectés se rétablissent.

Simulation stochastique est une simulation où une variable ou un processus est soumis à des variations aléatoires et est projeté à l'aide de techniques de Monte Carlo à l'aide de nombres pseudo-aléatoires. Ainsi, des essais répliqués avec les mêmes conditions aux limites produiront chacun des résultats différents dans une bande de confiance spécifique. [6]

Simulation déterministe est une simulation qui n'est pas stochastique : ainsi les variables sont régulées par des algorithmes déterministes. Ainsi, les exécutions répliquées à partir des mêmes conditions aux limites produisent toujours des résultats identiques.

Simulation hybride (parfois la Simulation Combinée) correspond à un mix entre la Simulation Continue et la Simulation à Evénements Discrets et conduit à intégrer numériquement les équations différentielles entre deux événements séquentiels pour réduire le nombre de discontinuités. [8]

UNE simulation autonome est une simulation s'exécutant sur un seul poste de travail.

UNE simulation distribuée est celui qui utilise plus d'un ordinateur simultanément, afin de garantir l'accès depuis/vers différentes ressources (par exemple, plusieurs utilisateurs utilisant différents systèmes ou des ensembles de données distribués), un exemple classique est la simulation interactive distribuée (DIS). [9]

Simulation parallèle accélère l'exécution d'une simulation en répartissant simultanément sa charge de travail sur plusieurs processeurs, comme dans le calcul haute performance. [dix]

Simulation interopérable où plusieurs modèles, simulateurs (souvent définis comme fédérés) interagissent localement, distribués sur un réseau, un exemple classique est l'architecture de haut niveau. [11] [12]

Modélisation et simulation en tant que service où la simulation est accessible en tant que service sur le Web. [13]

Modélisation, Simulation interopérable et Serious Games où les approches de jeux sérieux (par exemple, les moteurs de jeu et les méthodes d'engagement) sont intégrées à la simulation interopérable. [14]

Fidélité de la simulation est utilisé pour décrire la précision d'une simulation et à quel point elle imite la contrepartie réelle. La fidélité est généralement classée dans l'une des trois catégories suivantes : faible, moyenne et élevée. Les descriptions spécifiques des niveaux de fidélité sont sujettes à interprétation, mais les généralisations suivantes peuvent être faites :

  • Faible - la simulation minimale requise pour qu'un système réponde pour accepter les entrées et fournir des sorties
  • Moyen – répond automatiquement aux stimuli, avec une précision limitée
  • Élevé - presque impossible à distinguer ou aussi proche que possible du système réel

Les simulations humaines dans la boucle peuvent inclure une simulation informatique en tant que soi-disant environnement synthétique. [17]

Simulation dans l'analyse des défaillances fait référence à la simulation dans laquelle nous créons un environnement/des conditions pour identifier la cause de la défaillance de l'équipement. C'était la méthode la meilleure et la plus rapide pour identifier la cause de la panne.

Une simulation informatique (ou "sim") est une tentative de modéliser une situation réelle ou hypothétique sur un ordinateur afin qu'elle puisse être étudiée pour voir comment le système fonctionne. En changeant les variables dans la simulation, des prédictions peuvent être faites sur le comportement du système. C'est un outil pour étudier virtuellement le comportement du système à l'étude. [1]

La simulation informatique est devenue une partie utile de la modélisation de nombreux systèmes naturels en physique, chimie et biologie, [18] et des systèmes humains en économie et en sciences sociales (par exemple, la sociologie informatique) ainsi qu'en ingénierie pour mieux comprendre le fonctionnement de ces systèmes. . Un bon exemple de l'utilité d'utiliser des ordinateurs pour simuler peut être trouvé dans le domaine de la simulation du trafic réseau. Dans de telles simulations, le comportement du modèle changera à chaque simulation en fonction de l'ensemble de paramètres initiaux supposés pour l'environnement.

Traditionnellement, la modélisation formelle des systèmes se fait via un modèle mathématique, qui tente de trouver des solutions analytiques permettant de prédire le comportement du système à partir d'un ensemble de paramètres et de conditions initiales. La simulation informatique est souvent utilisée en complément ou en remplacement des systèmes de modélisation pour lesquels des solutions analytiques simples sous forme fermée ne sont pas possibles. Il existe de nombreux types différents de simulation informatique, la caractéristique commune qu'ils partagent tous est la tentative de générer un échantillon de scénarios représentatifs pour un modèle dans lequel une énumération complète de tous les états possibles serait prohibitive ou impossible.

Plusieurs progiciels existent pour exécuter la modélisation de simulation sur ordinateur (par exemple, simulation Monte Carlo, modélisation stochastique, modélisation multiméthode) qui rend toute la modélisation presque sans effort.

L'utilisation moderne du terme "simulation par ordinateur" peut englober pratiquement n'importe quelle représentation informatique.

Informatique Modifier

En informatique, la simulation a des significations spécialisées : Alan Turing a utilisé le terme « simulation » pour désigner ce qui se passe lorsqu'une machine universelle exécute une table de transition d'état (dans la terminologie moderne, un ordinateur exécute un programme) qui décrit les transitions d'état, les entrées et les sorties d'une machine à états discrets sujet. [19] L'ordinateur simule la machine en question. En conséquence, en informatique théorique, le terme simulation est une relation entre les systèmes de transition d'état, utile dans l'étude de la sémantique opérationnelle.

Moins théoriquement, une application intéressante de la simulation informatique consiste à simuler des ordinateurs à l'aide d'ordinateurs. Dans l'architecture informatique, un type de simulateur, généralement appelé un émulateur, est souvent utilisé pour exécuter un programme qui doit s'exécuter sur un type d'ordinateur peu pratique (par exemple, un ordinateur nouvellement conçu qui n'a pas encore été construit ou un ordinateur obsolète qui n'est plus disponible), ou dans un environnement de test étroitement contrôlé (voir Simulateur d'architecture informatique et Virtualisation de plate-forme). Par exemple, des simulateurs ont été utilisés pour déboguer un microprogramme ou parfois des programmes d'application commerciaux, avant que le programme ne soit téléchargé sur la machine cible. Étant donné que le fonctionnement de l'ordinateur est simulé, toutes les informations sur le fonctionnement de l'ordinateur sont directement disponibles pour le programmeur, et la vitesse et l'exécution de la simulation peuvent être modifiées à volonté.

Les simulateurs peuvent également être utilisés pour interpréter les arbres de défaillances ou tester les conceptions logiques VLSI avant leur construction. La simulation symbolique utilise des variables pour représenter des valeurs inconnues.

Dans le domaine de l'optimisation, les simulations de processus physiques sont souvent utilisées en conjonction avec le calcul évolutif pour optimiser les stratégies de contrôle.

La simulation est largement utilisée à des fins éducatives. [2] Il est utilisé pour les cas où il est trop coûteux ou tout simplement trop dangereux de permettre aux stagiaires d'utiliser le vrai équipement dans le monde réel. Dans de telles situations, ils passeront du temps à apprendre des leçons précieuses dans un environnement virtuel « sûr » tout en vivant une expérience réaliste (ou du moins c'est le but). Souvent, la commodité est de permettre des erreurs lors de la formation pour un système critique pour la sécurité.

Les simulations en éducation sont un peu comme les simulations de formation. Ils se concentrent sur des tâches spécifiques. Le terme « micromonde » est utilisé pour désigner des simulations pédagogiques qui modélisent un concept abstrait plutôt que de simuler un objet ou un environnement réaliste, ou dans certains cas modélisent un environnement du monde réel d'une manière simpliste afin d'aider un apprenant à développer une compréhension de les notions clés. Normalement, un utilisateur peut créer une sorte de construction dans le micromonde qui se comportera d'une manière cohérente avec les concepts modélisés. Seymour Papert a été l'un des premiers à défendre la valeur des micromondes, et l'environnement de programmation Logo développé par Papert est l'un des micromondes les plus connus.

La simulation de gestion de projet est de plus en plus utilisée pour former des étudiants et des professionnels à l'art et à la science de la gestion de projet. L'utilisation de la simulation pour la formation en gestion de projet améliore la rétention de l'apprentissage et améliore le processus d'apprentissage. [20] [21]

Simulations sociales peut être utilisé dans les classes de sciences sociales pour illustrer les processus sociaux et politiques dans les cours d'anthropologie, d'économie, d'histoire, de sciences politiques ou de sociologie, généralement au niveau secondaire ou universitaire. Celles-ci peuvent, par exemple, prendre la forme de simulations civiques, dans lesquelles les participants assument des rôles dans une société simulée, ou de simulations de relations internationales dans lesquelles les participants s'engagent dans des négociations, la formation d'alliances, le commerce, la diplomatie et l'usage de la force. De telles simulations peuvent être basées sur des systèmes politiques fictifs, ou être basées sur des événements actuels ou historiques. Un exemple de ce dernier serait le Barnard College Réagir au passé série de jeux éducatifs historiques. [22] La National Science Foundation a également soutenu la création de jeux de réaction qui traitent de l'enseignement des sciences et des mathématiques. [23] Dans les simulations de médias sociaux, les participants s'entraînent à communiquer avec des critiques et d'autres parties prenantes dans un environnement privé.

Ces dernières années, les simulations sociales ont été de plus en plus utilisées pour la formation du personnel des agences d'aide et de développement. La simulation Carana, par exemple, a d'abord été développée par le Programme des Nations Unies pour le développement, et est maintenant utilisée sous une forme très révisée par la Banque mondiale pour former le personnel à faire face aux pays fragiles et touchés par des conflits. [24]

Les utilisations militaires pour la simulation impliquent souvent des aéronefs ou des véhicules de combat blindés, mais peuvent également cibler l'entraînement aux armes légères et à d'autres systèmes d'armes. Plus précisément, les champs de tir virtuels d'armes à feu sont devenus la norme dans la plupart des processus de formation militaire et il existe une quantité importante de données suggérant qu'il s'agit d'un outil utile pour les professionnels armés. [25]

Les simulations virtuelles représentent une catégorie spécifique de simulation qui utilise un équipement de simulation pour créer un monde simulé pour l'utilisateur. Les simulations virtuelles permettent aux utilisateurs d'interagir avec un monde virtuel. Les mondes virtuels fonctionnent sur des plates-formes de composants logiciels et matériels intégrés. De cette manière, le système peut accepter une entrée de l'utilisateur (par exemple, suivi du corps, reconnaissance vocale/sonore, contrôleurs physiques) et produire une sortie pour l'utilisateur (par exemple, affichage visuel, affichage auditif, affichage haptique). [26] Les simulations virtuelles utilisent les modes d'interaction susmentionnés pour produire un sentiment d'immersion pour l'utilisateur.

Matériel d'entrée de simulation virtuelle Modifier

Il existe une grande variété de matériel d'entrée disponible pour accepter l'entrée de l'utilisateur pour les simulations virtuelles. La liste suivante en décrit brièvement plusieurs :

Suivi du corps: La méthode de capture de mouvement est souvent utilisée pour enregistrer les mouvements de l'utilisateur et traduire les données capturées en entrées pour la simulation virtuelle. Par exemple, si un utilisateur tourne physiquement la tête, le mouvement sera capturé par le matériel de simulation d'une manière ou d'une autre et traduit en un changement de vue correspondant dans la simulation.

    et/ou des gants peuvent être utilisés pour capturer les mouvements des parties du corps des utilisateurs. Les systèmes peuvent avoir des capteurs incorporés à l'intérieur pour détecter les mouvements de différentes parties du corps (par exemple, les doigts). Alternativement, ces systèmes peuvent avoir des dispositifs de suivi extérieurs ou des marques qui peuvent être détectées par des ultrasons externes, des récepteurs optiques ou des capteurs électromagnétiques. Des capteurs inertiels internes sont également disponibles sur certains systèmes. Les unités peuvent transmettre des données sans fil ou via des câbles. peut également être utilisé pour détecter les mouvements oculaires afin que le système puisse déterminer précisément où un utilisateur regarde à un instant donné.

Contrôleurs physiques: Les contrôleurs physiques fournissent une entrée à la simulation uniquement par une manipulation directe par l'utilisateur. Dans les simulations virtuelles, le retour tactile des contrôleurs physiques est hautement souhaitable dans un certain nombre d'environnements de simulation.

    peut être utilisé pour capturer la locomotion des utilisateurs lorsqu'ils marchent ou courent.
  • Les instruments de haute fidélité tels que les tableaux de bord dans les cockpits d'avions virtuels offrent aux utilisateurs des commandes réelles pour augmenter le niveau d'immersion. Par exemple, les pilotes peuvent utiliser les commandes réelles du système de positionnement global à partir de l'appareil réel dans un cockpit simulé pour les aider à pratiquer les procédures avec l'appareil réel dans le contexte du système de cockpit intégré.

Reconnaissance vocale/sonore: Cette forme d'interaction peut être utilisée soit pour interagir avec des agents au sein de la simulation (par exemple, des personnes virtuelles) soit pour manipuler des objets dans la simulation (par exemple, des informations). L'interaction vocale augmente vraisemblablement le niveau d'immersion pour l'utilisateur.

  • Les utilisateurs peuvent utiliser des casques avec des microphones à tige, des microphones à revers ou la salle peut être équipée de microphones stratégiquement situés.

Recherches en cours sur les systèmes de saisie des utilisateurs Modifier

La recherche sur les futurs systèmes d'entrée est très prometteuse pour les simulations virtuelles. Des systèmes tels que les interfaces cerveau-ordinateur (BCI) offrent la possibilité d'augmenter encore le niveau d'immersion des utilisateurs de simulation virtuelle. Lee, Keinrath, Scherer, Bischof, Pfurtscheller [27] ont prouvé que des sujets naïfs pouvaient être entraînés à utiliser un BCI pour naviguer dans un appartement virtuel avec une relative facilité. En utilisant le BCI, les auteurs ont constaté que les sujets étaient capables de naviguer librement dans l'environnement virtuel avec un effort relativement minime. Il est possible que ces types de systèmes deviennent des modalités d'entrée standard dans les futurs systèmes de simulation virtuelle.

Matériel de sortie de simulation virtuelle Modifier

Il existe une grande variété de matériel de sortie disponible pour fournir un stimulus aux utilisateurs dans des simulations virtuelles. La liste suivante en décrit brièvement plusieurs :

Affichage visuel: Les affichages visuels fournissent le stimulus visuel à l'utilisateur.

  • Les écrans fixes peuvent varier d'un écran de bureau conventionnel à des écrans enveloppants à 360 degrés en passant par des écrans stéréo tridimensionnels. Les écrans de bureau conventionnels peuvent varier en taille de 15 à 60 pouces (380 à 1 520 mm). Les écrans enveloppants sont généralement utilisés dans ce que l'on appelle un environnement virtuel automatique de grotte (CAVE). Les écrans tridimensionnels stéréo produisent des images tridimensionnelles avec ou sans lunettes spéciales, selon la conception. (HMD) ont de petits écrans qui sont montés sur le casque porté par l'utilisateur. Ces systèmes sont directement connectés à la simulation virtuelle pour offrir à l'utilisateur une expérience plus immersive. Le poids, les taux de mise à jour et le champ de vision sont quelques-unes des variables clés qui différencient les HMD. Naturellement, les HMD plus lourds ne sont pas souhaitables car ils provoquent une fatigue au fil du temps. Si le taux de mise à jour est trop lent, le système est incapable de mettre à jour les affichages assez rapidement pour correspondre à un tour de tête rapide de l'utilisateur. Des taux de mise à jour plus lents ont tendance à provoquer un mal de simulation et à perturber le sentiment d'immersion. Le champ de vision ou l'étendue angulaire du monde qui est vu à un moment donné, le champ de vision peut varier d'un système à l'autre et s'est avéré affecter le sens d'immersion de l'utilisateur.

Affichage sonore: Plusieurs types de systèmes audio existent pour aider l'utilisateur à entendre et à localiser les sons dans l'espace. Un logiciel spécial peut être utilisé pour produire des effets audio 3D audio 3D pour créer l'illusion que les sources sonores sont placées dans un espace tridimensionnel défini autour de l'utilisateur.

  • Des systèmes de haut-parleurs conventionnels fixes peuvent être utilisés pour fournir un son surround double ou multicanal. Cependant, les haut-parleurs externes ne sont pas aussi efficaces que les écouteurs pour produire des effets audio 3D. [26]
  • Les écouteurs conventionnels offrent une alternative portable aux haut-parleurs fixes. Ils ont également l'avantage supplémentaire de masquer le bruit du monde réel et de faciliter des effets sonores audio 3D plus efficaces. [26] [douteux - discuter]

Affichage haptique: Ces écrans offrent une sensation tactile à l'utilisateur (technologie haptique). Ce type de sortie est parfois appelé retour de force.

  • Les écrans tactiles à dalles utilisent différents types d'actionneurs tels que des vessies gonflables, des vibrateurs, des subwoofers basse fréquence, des actionneurs à broche et/ou des thermo-actionneurs pour produire des sensations pour l'utilisateur.
  • Les écrans effecteurs finaux peuvent répondre aux entrées des utilisateurs avec une résistance et une force. [26] Ces systèmes sont souvent utilisés dans les applications médicales pour les chirurgies à distance qui utilisent des instruments robotiques. [28]

Affichage vestibulaire: Ces affichages donnent une impression de mouvement à l'utilisateur (simulateur de mouvement). Ils se manifestent souvent comme des bases de mouvement pour la simulation de véhicules virtuels tels que des simulateurs de conduite ou des simulateurs de vol. Les bases de mouvement sont fixes mais utilisent des actionneurs pour déplacer le simulateur de manière à produire les sensations de tangage, de lacet ou de roulis. Les simulateurs peuvent également se déplacer de manière à produire une sensation d'accélération sur tous les axes (par exemple, la base de mouvement peut produire la sensation de chute).

Les simulateurs médicaux sont de plus en plus développés et déployés pour enseigner les procédures thérapeutiques et diagnostiques ainsi que les concepts médicaux et la prise de décision au personnel des professions de la santé. Des simulateurs ont été développés pour des procédures de formation allant des bases telles que la prise de sang à la chirurgie laparoscopique [29] et aux soins de traumatologie. Ils sont également importants pour aider au prototypage de nouveaux dispositifs [30] pour des problèmes d'ingénierie biomédicale. Actuellement, les simulateurs sont appliqués à la recherche et au développement d'outils pour de nouvelles thérapies, [31] des traitements [32] et un diagnostic précoce [33] en médecine.

De nombreux simulateurs médicaux impliquent un ordinateur connecté à une simulation plastique de l'anatomie concernée. [ citation requise ] Les simulateurs sophistiqués de ce type utilisent un mannequin grandeur nature qui réagit aux drogues injectées et peut être programmé pour créer des simulations d'urgences mettant la vie en danger. Dans d'autres simulations, les composants visuels de la procédure sont reproduits par des techniques d'infographie, tandis que les composants tactiles sont reproduits par des dispositifs de retour haptique combinés à des routines de simulation physique calculées en réponse aux actions de l'utilisateur. Les simulations médicales de ce type utilisent souvent des tomodensitogrammes ou IRM 3D des données des patients pour améliorer le réalisme. Certaines simulations médicales sont développées pour être largement distribuées (telles que les simulations Web [34] et les simulations procédurales [35] qui peuvent être visualisées via des navigateurs Web standard) et peuvent être utilisées avec des interfaces informatiques standard, telles que le clavier et la souris. .

Une autre application médicale importante d'un simulateur, bien que, peut-être, dénotant une signification légèrement différente de simulateur—est l'utilisation d'un médicament placebo, une formulation qui simule le médicament actif dans les essais d'efficacité du médicament (voir Placebo (origines du terme technique)).

Améliorer la sécurité des patients Modifier

La sécurité des patients est une préoccupation dans l'industrie médicale. On sait que les patients souffrent de blessures et même de décès en raison d'une erreur de gestion et du manque d'utilisation des meilleures normes de soins et de formation. Selon Building a National Agenda for Simulation-Based Medical Education (Eder-Van Hook, Jackie, 2004), « la capacité d'un fournisseur de soins de santé à réagir avec prudence dans une situation inattendue est l'un des facteurs les plus critiques pour créer un résultat positif en médecine d'urgence, qu'elle se produise sur le champ de bataille, sur l'autoroute ou dans la salle d'urgence d'un hôpital." Eder-Van Hook (2004) a également noté que les erreurs médicales tuent jusqu'à 98 000 avec un coût estimé entre 37 et 50 millions de dollars et 17 à 29 milliards de dollars pour les événements indésirables évitables en dollars par an.

La simulation est utilisée pour étudier la sécurité des patients, ainsi que pour former des professionnels de la santé. [36] L'étude de la sécurité des patients et des interventions de sécurité dans les soins de santé est difficile, car il y a un manque de contrôle expérimental (c'est-à-dire la complexité des patients, les variances du système/processus) pour voir si une intervention a fait une différence significative (Groves & Manges, 2017). [37] Un exemple de simulation innovante pour étudier la sécurité des patients provient de la recherche en soins infirmiers. Groves et al. (2016) ont utilisé une simulation haute fidélité pour examiner les comportements infirmiers axés sur la sécurité pendant des périodes telles que le rapport de changement de quart. [36]

Cependant, la valeur des interventions de simulation pour traduire en pratique clinique est encore discutable. [38] Comme l'affirme Nishisaki, "il existe de bonnes preuves que la formation par simulation améliore l'auto-efficacité et la compétence des prestataires et des équipes sur les mannequins. Il existe également de bonnes preuves que la simulation procédurale améliore les performances opérationnelles réelles dans les milieux cliniques." [38] Cependant, il est nécessaire d'avoir des preuves améliorées pour montrer que la formation en gestion des ressources de l'équipage par le biais de la simulation. [38] L'un des plus grands défis est de montrer que la simulation d'équipe améliore les performances opérationnelles de l'équipe au chevet du patient. [39] Bien que les preuves que la formation basée sur la simulation améliore réellement les résultats des patients ont été lentes à s'accumuler, aujourd'hui, la capacité de la simulation à fournir une expérience pratique qui se traduit en salle d'opération ne fait plus aucun doute. [40] [41] [42]

L'un des facteurs les plus importants qui pourraient avoir une incidence sur la capacité d'avoir une formation sur le travail des praticiens au chevet du patient est la capacité de responsabiliser le personnel de première ligne (Stewart, Manges, Ward, 2015). [39] [43] Un autre exemple d'une tentative d'amélioration de la sécurité des patients grâce à l'utilisation de simulations de formation est les soins aux patients pour fournir un service juste à temps ou/et juste sur place. Cette formation consiste en 20 minutes de formation simulée juste avant que les travailleurs ne se présentent au quart de travail. Une étude a révélé que la formation juste à temps améliorait la transition vers le chevet du patient. La conclusion, telle que rapportée dans les travaux de Nishisaki (2008), était que la formation par simulation améliorait la participation des résidents dans des cas réels, mais ne sacrifiait pas la qualité du service. On pourrait donc émettre l'hypothèse qu'en augmentant le nombre de résidents hautement qualifiés grâce à l'utilisation de la formation par simulation, la formation par simulation augmente en fait la sécurité des patients.

Histoire de la simulation dans les soins de santé Modifier

Les premiers simulateurs médicaux étaient de simples modèles de patients humains. [44]

Depuis l'antiquité, ces représentations en argile et en pierre ont été utilisées pour démontrer les caractéristiques cliniques des états pathologiques et leurs effets sur l'homme. Des modèles ont été trouvés dans de nombreuses cultures et continents. Ces modèles ont été utilisés dans certaines cultures (par exemple, la culture chinoise) comme instrument de « diagnostic », permettant aux femmes de consulter des médecins de sexe masculin tout en maintenant les lois sociales de la pudeur. Les modèles sont utilisés aujourd'hui pour aider les élèves à apprendre l'anatomie du système musculo-squelettique et des organes. [44]

En 2002, la Society for Simulation in Healthcare (SSH) a été formée pour devenir un chef de file des avancées interprofessionnelles internationales dans l'application de la simulation médicale aux soins de santé [45]

Le besoin d'un « mécanisme uniforme pour former, évaluer et certifier les instructeurs de simulation pour la profession de la santé » a été reconnu par McGaghie et al. dans leur examen critique de la recherche en éducation médicale fondée sur la simulation. [46] En 2012, la SSH a piloté deux nouvelles certifications pour offrir une reconnaissance aux éducateurs dans le but de répondre à ce besoin. [47]

Type de modèles Modifier

Modèles actifs Modifier

Les modèles actifs qui tentent de reproduire l'anatomie ou la physiologie vivantes sont des développements récents. Le célèbre mannequin "Harvey" a été développé à l'Université de Miami et est capable de recréer de nombreux résultats physiques de l'examen de cardiologie, y compris la palpation, l'auscultation et l'électrocardiographie. [48]

Modèles interactifs Modifier

Plus récemment, des modèles interactifs ont été développés pour répondre aux actions entreprises par un étudiant ou un médecin. [48] ​​Jusqu'à récemment, ces simulations étaient des programmes informatiques bidimensionnels qui agissaient plus comme un manuel que comme un patient. Les simulations informatiques ont l'avantage de permettre à un étudiant de porter des jugements, mais aussi de faire des erreurs. Le processus d'apprentissage itératif par le biais de l'évaluation, de l'évaluation, de la prise de décision et de la correction des erreurs crée un environnement d'apprentissage beaucoup plus solide que l'enseignement passif.

Simulateurs informatiques Modifier

Les simulateurs ont été proposés comme un outil idéal pour l'évaluation des compétences cliniques des étudiants. [49] Pour les patients, la « cyberthérapie » peut être utilisée pour des séances simulant des expériences traumatisantes, de la peur du vide à l'anxiété sociale. [50]

Les patients programmés et les situations cliniques simulées, y compris les simulations d'exercices de catastrophe, ont été largement utilisés pour l'éducation et l'évaluation. Ces simulations « réalistes » sont coûteuses et manquent de reproductibilité. Un simulateur « 3Di » entièrement fonctionnel serait l'outil le plus spécifique disponible pour l'enseignement et la mesure des compétences cliniques. Des plates-formes de jeu ont été utilisées pour créer ces environnements médicaux virtuels afin de créer une méthode interactive d'apprentissage et d'application des informations dans un contexte clinique. [51] [52]

Les simulations immersives de l'état de la maladie permettent à un médecin ou à un professionnel de la santé de ressentir à quoi ressemble une maladie. À l'aide de capteurs et de transducteurs, des effets symptomatiques peuvent être transmis à un participant, ce qui lui permet de ressentir l'état de la maladie du patient.

Un tel simulateur répond aux objectifs d'un examen objectif et standardisé de compétence clinique. [53] Ce système est supérieur aux examens qui utilisent des « patients standard » car il permet la mesure quantitative de la compétence, ainsi que la reproduction des mêmes résultats objectifs. [54]

La simulation dans le divertissement englobe de nombreuses industries importantes et populaires telles que le cinéma, la télévision, les jeux vidéo (y compris les jeux sérieux) et les manèges dans les parcs à thème. Bien que l'on pense que la simulation moderne a ses racines dans la formation et l'armée, au 20e siècle, elle est également devenue un vecteur pour des entreprises de nature plus hédoniste.

Histoire de la simulation visuelle dans les films et les jeux Modifier

Première histoire (années 1940 et 1950) Modifier

Le premier jeu de simulation a peut-être été créé dès 1947 par Thomas T. Goldsmith Jr. et Estle Ray Mann. C'était un jeu simple qui simulait un missile tiré sur une cible. La courbe du missile et sa vitesse pouvaient être ajustées à l'aide de plusieurs boutons. En 1958, un jeu informatique appelé "Tennis pour deux" a été créé par Willy Higginbotham qui simulait un jeu de tennis entre deux joueurs qui pouvaient tous les deux jouer en même temps à l'aide de commandes manuelles et était affiché sur un oscilloscope. [55] Ce fut l'un des premiers jeux vidéo électroniques à utiliser un affichage graphique.

Années 1970 et début des années 1980 Modifier

Des images générées par ordinateur ont été utilisées dans le film pour simuler des objets dès 1972 dans A Computer Animated Hand, dont certaines parties ont été montrées sur grand écran dans le film Futureworld de 1976. Beaucoup se souviendront du "ordinateur de ciblage" que le jeune Skywalker s'éteint dans le film de 1977 Guerres des étoiles.

Le film Tron (1982) a été le premier film à utiliser des images générées par ordinateur pendant plus de quelques minutes. [56]

Les progrès de la technologie dans les années 1980 ont fait que la simulation 3D est devenue plus largement utilisée et elle a commencé à apparaître dans les films et dans les jeux informatiques tels que celui d'Atari. Zone de bataille (1980) et Acornsoft Élite (1984), l'un des premiers jeux graphiques 3D filaires pour ordinateurs personnels.

L'ère de la cinématographie pré-virtuelle (début des années 1980 aux années 1990) Modifier

Les progrès technologiques des années 1980 ont rendu l'ordinateur plus abordable et plus performant qu'au cours des décennies précédentes, [57] ce qui a facilité l'essor d'ordinateurs tels que les jeux Xbox. Les premières consoles de jeux vidéo lancées dans les années 1970 et au début des années 1980 ont été la proie du crash de l'industrie en 1983, mais en 1985, Nintendo a sorti la Nintendo Entertainment System (NES) qui est devenue l'une des consoles les plus vendues de l'histoire du jeu vidéo. [58] Dans les années 1990, les jeux informatiques sont devenus très populaires avec la sortie de jeux tels que Les Sims et Command & Conquérir et la puissance toujours croissante des ordinateurs de bureau. Aujourd'hui, les jeux de simulation sur ordinateur tels que World of Warcraft sont joués par des millions de personnes à travers le monde.

En 1993, le cinéma parc jurassique est devenu le premier film populaire à utiliser largement des graphiques générés par ordinateur, intégrant les dinosaures simulés de manière presque transparente dans des scènes d'action en direct.

Cet événement a transformé l'industrie cinématographique en 1995, le film Histoire de jouet a été le premier film à n'utiliser que des images générées par ordinateur et, au cours du nouveau millénaire, les graphiques générés par ordinateur étaient le premier choix pour les effets spéciaux dans les films. [59]

Cinématographie virtuelle (début des années 2000-présent) Modifier

L'avènement de la cinématographie virtuelle au début des années 2000 (décennie) a entraîné une explosion de films qui auraient été impossibles à tourner sans elle. Des exemples classiques sont les sosies numériques de Neo, Smith et d'autres personnages des suites de Matrix et l'utilisation intensive de caméras physiquement impossibles dans la trilogie Le Seigneur des Anneaux (série de films).

Le terminal de la Pan Am (série télévisée) n'existait plus pendant le tournage de cette série diffusée en 2011-2012, ce qui n'a posé aucun problème car ils l'ont créé en cinématographie virtuelle en utilisant la recherche et la correspondance automatisées des points de vue en conjonction avec la composition de séquences réelles et simulées, qui a été le pain et le beurre de l'artiste de cinéma dans et autour des studios de cinéma depuis le début des années 2000.

L'imagerie de synthèse est « l'application du domaine de l'infographie 3D aux effets spéciaux ». Cette technologie est utilisée pour les effets visuels car ils sont de haute qualité, contrôlables et peuvent créer des effets qui ne seraient pas réalisables avec une autre technologie, que ce soit en raison du coût, des ressources ou de la sécurité. [60] Les graphiques générés par ordinateur peuvent être vus dans de nombreux films d'action réelle aujourd'hui, en particulier ceux du genre action. De plus, l'imagerie générée par ordinateur a presque complètement supplanté l'animation dessinée à la main dans les films pour enfants qui sont de plus en plus générés uniquement par ordinateur. Exemples de films utilisant des images générées par ordinateur : Le monde de nemo, 300 et Homme de fer.

Exemples de simulation de divertissement non cinématographique Modifier

Jeux de simulation Modifier

Les jeux de simulation, par opposition à d'autres genres de jeux vidéo et informatiques, représentent ou simulent un environnement avec précision. De plus, ils représentent les interactions entre les personnages jouables et l'environnement de manière réaliste. Ces types de jeux sont généralement plus complexes en termes de gameplay. [61] Les jeux de simulation sont devenus incroyablement populaires parmi les personnes de tous âges. [62] Les jeux de simulation populaires incluent SimCity et Visite de la PGA de Tiger Woods. Il existe également des jeux de simulation de vol et de conduite.

Manèges dans les parcs à thème Modifier

Les simulateurs sont utilisés pour le divertissement depuis le Link Trainer dans les années 1930. [63] Le premier tour de simulateur moderne à ouvrir dans un parc à thème était Disney's Star Tours en 1987, bientôt suivi de The Funtastic World of Hanna-Barbera d'Universal en 1990, qui était le premier tour entièrement réalisé avec des graphiques informatiques. [64]

Les manèges sur simulateur sont la progéniture des simulateurs d'entraînement militaires et des simulateurs commerciaux, mais ils sont fondamentalement différents. Alors que les simulateurs d'entraînement militaire réagissent de manière réaliste à l'entrée du stagiaire en temps réel, les simulateurs de conduite ont seulement l'impression de se déplacer de manière réaliste et de se déplacer selon des scripts de mouvement préenregistrés.[64] L'un des premiers tours de simulateur, Star Tours, qui a coûté 32 millions de dollars, utilisait une cabine à mouvement hydraulique. Le mouvement était programmé par un joystick. Les manèges sur simulateur d'aujourd'hui, tels que The Amazing Adventures of Spider-Man, incluent des éléments pour augmenter la quantité d'immersion vécue par les cavaliers tels que : des images 3D, des effets physiques (pulvérisation d'eau ou production d'odeurs) et des mouvements dans un environnement. [65]

La fabrication représente l'une des applications les plus importantes de la simulation. Cette technique représente un outil précieux utilisé par les ingénieurs pour évaluer l'effet de l'investissement en capital dans l'équipement et les installations physiques telles que les usines, les entrepôts et les centres de distribution. La simulation peut être utilisée pour prédire les performances d'un système existant ou prévu et pour comparer des solutions alternatives pour un problème de conception particulier. [66]

Un autre objectif important de la simulation dans les systèmes de fabrication est de quantifier les performances du système. Les mesures courantes des performances du système sont les suivantes : [67]


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Détails:
L'Iran et le Deccan : art persan, culture et talent en circulation, 1400-1700

Au début des années 1400, les élites iraniennes ont commencé à migrer vers le plateau du Deccan, dans le sud de l'Inde. Attirés vers le Deccan pour de nombreuses raisons, ces poètes, marchands, érudits, saints et artistes ont laissé une marque durable sur les sultanats islamiques qui ont régné sur la région jusqu'à la fin du XVIIe siècle. Dans cette conférence, Overton présentera certains des principaux thèmes, personnalités, choses et itinéraires d'échange Iran-Deccan tout en donnant un aperçu de son récent volume édité Iran and the Deccan: Persianate Art, Culture, and Talent in Circulation, 1400- 1700 (Indiana University Press, juin 2020). Les contributeurs au livre incluent Keelan Overton, Muzaffar Alam, Sanjay Subrahmanyam, Wheeler Thackston, Roy S. Fischel, Peyvand Firouzeh, Sheila Blair, Jonathan Bloom, Maryam Habibi, Arash Khazeni, Rachel Parikh, Kristine Rose-Beers, Bruce Wannell, Jake Benson , Hamidreza Ghelichkhani, Kimia Maleki, Sunil Sharma et Subah Dayal.

Cette conférence a été rendue possible grâce au soutien du Département d'études religieuses, de l'UCSB, de la Fondation Gramian-Emrani, du Fonds Mellichamp et du Département d'histoire de l'art et de l'architecture.
La conférence sera suivie d'une session de questions-réponses animée par Samira Fathi (UCSB, Département d'histoire de l'art et de l'architecture).

Keelan Overton (PhD, UCLA, 2011) est un historien de l'art et de l'architecture islamique spécialisé dans le monde islamique oriental. Ses publications explorent le début du Deccan moderne, l'héritage culturel de l'Iran dans le pays et à l'étranger, et les histoires de collection et d'exposition. Sa thèse de 2011 sur les arts du livre et la peinture à la cour de Bijapur d'Ibrahim Adil Shah II a été publiée sous la forme d'une série d'articles de revues et de chapitres de livres. Son projet de livre actuel est une histoire mondiale du carrelage persan, pour lequel elle a reçu une bourse Getty Scholar.


Cinq études scientifiques qui ont changé ma façon de penser les jardins : Partie 2, Mettre un prix sur la nature

Ceci est le deuxième d'une série d'articles que j'écris pour le magazine trimestriel de la Hardy Plant Society of Oregon. Je remercie l'équipe éditoriale de HPSO pour les améliorations apportées à mon récit.

Les humains bénéficient du monde naturel de plusieurs manières. Ces avantages incluent les produits (tels que la nourriture, les fibres ou le bois) que nous pouvons récolter dans la nature, ou les processus (tels que la pollinisation, le contrôle biologique ou le cycle des nutriments) qui font de la terre un endroit si agréable à vivre. Le fait que les gens reconnaissent l'importance de ces soi-disant « services écosystémiques » pour notre santé et notre bien-être varie considérablement en fonction de l'éducation, des expériences passées avec la nature et d'autres facteurs socio-économiques. En fait, certaines personnes trouvent un écosystème abondant desservir dans la nature. Par exemple, certaines personnes considèrent les zones naturelles comme des endroits dangereux qu'il faut éviter.

L'un des principaux objectifs du programme de recherche du Garden Ecology Lab est de découvrir quelles plantes de jardin peuvent aider à maximiser les services écosystémiques de la pollinisation et du biocontrôle.

Dans un monde de plus en plus urbanisé, où de nombreuses personnes manquent d'interaction significative avec le monde naturel, comment pouvons-nous aider à garantir que l'importance de la nature est reconnue et valorisée ? Comme Robert Michael Pyle l'a écrit dans son livre L'arbre tonnerre : les leçons d'une nature urbaine sauvage (1998 : Oregon State University Press), « Qu'est-ce que l'extinction d'un condor pour un enfant qui n'a jamais vu de troglodyte ? »

Une approche pour aider la société à valoriser le monde naturel consiste à lui attribuer une valeur monétaire, et c'est exactement ce que Robert Costanza et 12 collègues ont fait au cours d'un atelier de cinq jours organisé par le Centre national d'analyse et de synthèse écologiques en 1996. Quelques mois plus tard, ils publiaient la deuxième comptabilité mondiale de la valeur monétaire des biens et services écosystémiques de notre planète 1 .

Les auteurs ont trouvé plus de 100 études qui valorisaient un ou plusieurs services écosystémiques. Ils ont normalisé la valeur en dollars de chaque service écosystémique comme la valeur en dollars de 1995 par hectare. Ils ont noté l'emplacement de chaque étude et ont classé le biome où l'étude a eu lieu. Ils ont également généré de nouvelles estimations de la valeur en dollars de divers services écosystémiques dans divers biomes en construisant ce qui était essentiellement des courbes d'offre et de demande. Avec ces courbes, ils ont posé mathématiquement des questions telles que « Quelle est la valeur des pollinisateurs s'ils étaient en danger ? » Ils ont ainsi pu manipuler mathématiquement les courbes d'offre et de demande et estimer ce que l'on appelle la « valeur marginale » de chaque service écosystémique. En bref, ils ont utilisé beaucoup de mathématiques. Sur une carte globale, ils ont mesuré la superficie occupée par chaque biome. Ils ont multiplié la valeur en dollars de chaque service écosystémique par unité de surface par la surface occupée par chaque biome et ont développé une carte mondiale de la valeur totale des services écosystémiques.

Les auteurs ont estimé que la valeur des services écosystémiques de la terre était en moyenne de 33 000 milliards de dollars par an (valeur en dollars de 1995), soit 1,8 fois le produit national brut mondial. Le cycle des nutriments représentait le service écosystémique le plus apprécié, avec 17 000 milliards de dollars par an. Les systèmes côtiers ont été identifiés comme le biome le plus précieux, à 12 000 milliards de dollars par an.

Les zones urbaines et périurbaines ont été incluses dans l'étude. Ce qui m'a frappé dans ce document, cependant, c'est que la valeur en dollars des services écosystémiques des zones urbaines n'était pas répertoriée. Au lieu de cela, les auteurs ont noté que les services écosystémiques dans les zones urbaines (comme le désert, les roches, la toundra) « ne se produisent pas ou sont connus pour être négligeables ».

Quand j'ai lu cet article en tant que jeune doctorant. étudiant en 1997, j'étais furieux. Ma famille cultivait de la nourriture et élevait des poulets et des lapins dans l'arrière-cour de notre maison en rangée de Baltimore (service écosystémique = nourriture). Enfant, j'ai capturé des arpenteurs d'eau, des tortues et des têtards dans les cours d'eau urbains (service écosystémique = habitat). En tant qu'étudiant de premier cycle, j'ai adoré explorer les forêts urbaines du parc d'État de Patapsco Valley pour l'exercice et la gestion du stress (service écosystémique = loisirs). Les zones urbaines méritaient-elles vraiment un zéro ? Cet article m'a donné envie d'étudier les services écosystémiques des villes, histoire de prouver que les auteurs ont tort !

Le compostage est un exemple de service écosystémique du traitement des déchets.

En 2002, j'ai commencé à étudier l'écologie des zones urbaines, en tant que professeur adjoint de biologie à l'Université Fordham à New York. J'ai collaboré avec le doctorant Kevin Matteson pour étudier la valeur des jardins urbains en tant qu'habitats fauniques et conservatoires des pollinisateurs. Nous avons constaté que 18 petits jardins parsemant l'un des paysages les plus urbanisés de la planète étaient utilisés par une diversité d'insectes, dont 24 espèces de papillons et 54 espèces d'abeilles. Parallèlement, d'autres documentaient également les services écosystémiques des zones urbaines. Par exemple, Timon McPhearson de la New School a estimé que les jardins surélevés à New York aidaient chaque année à retenir et à gérer 12 millions de gallons d'eaux pluviales provenant des inondations des rues de la ville. Karin Burghardt, étudiante de premier cycle à l'Université du Delaware avec Doug Tallamy, a montré comment les choix de plantes peuvent augmenter l'abondance et la diversité des oiseaux dans les jardins de banlieue en Pennsylvanie.

Les lits surélevés dans les zones urbaines retiennent les eaux de pluie et réduisent les débordements des systèmes de ruissellement et d'orage. C'est un exemple de service écosystémique de régulation des perturbations.

En fait, le début des années 2000 a été l'apogée de la recherche en écologie urbaine, en grande partie grâce au financement par la National Science Foundation des efforts de recherche écologique urbaine à long terme à Phoenix, en Arizona, et à Baltimore, dans le Maryland. Alors que moins d'un demi pour cent de tous les articles publiés dans neuf revues écologiques de premier plan entre 1995 et 2000 se concentraient sur les systèmes urbains ou les espèces urbaines (Collins et al. 2000), en 2016, plus de 1 000 articles, livres et chapitres de livres ont été publiés et plus de 130 étudiants ont été formés en écologie urbaine par les seuls programmes de Phoenix et de Baltimore (McPhearson et al. 2016). Malgré ces avancées, le domaine de l'écologie urbaine est encore relativement jeune et beaucoup reste à découvrir.

En 2014, Costanza et ses collègues ont publié un nouvel article, avec une estimation mise à jour de la valeur des services écosystémiques de notre planète. 2 Ils ont estimé que les systèmes naturels fournissaient chaque année 125 000 milliards de dollars (valeur de 2011 en dollars américains) en services écosystémiques à l'humanité. Au moins une partie de cette augmentation est due à une meilleure documentation du portefeuille de services écosystémiques fournis par différents biomes (voir tableau). Et cette fois, les services écosystémiques fournis par les zones urbaines ont été évalués à 2,3 billions de dollars, ou 2,9 billions de dollars en dollars corrigés de l'inflation pour 2020.

« Hmph », pensai-je. « Au moins, c'est un début.

Tableau 1. La valeur et les services écosystémiques fournis par divers biomes sur Terre. Toutes les valeurs en dollars ont été ajustées en fonction de l'inflation aux valeurs en dollars de 2020 et sont rapportées sous forme de TRILLIONS de dollars. Texte rouge : Identifié comme un service dans Costanza et al., 1997 , mais pas en 2014 Texte vert : Identifié comme un service dans Costanza et al., 2014 , mais pas en 1997 Texte noir : identifié comme un service dans les deux articles.


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