Thèmes de recherche
Définir le cadre géologique pour guider l’exploration minière
Les mines de métaux et autres éléments comme Ag, Au, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mo, Nb, Ni, P, Pb, Pd, Pt, Si, Ti, U et Zn, ainsi que de minéraux comme les diamants, sont une source importante de revenus et d’emplois pour l’économie canadienne, incluant le Québec. Le Canada possède aussi un important potentiel pour l’exploration d’autres substances classées critiques ou stratégiques (MCS) comme les éléments des terres rares, le lithium, le vanadium et le graphite, et peut donc réduire sa dépendance aux importations. Les MCS aideront à parvenir à une société où les émissions de carbone seront réduites. Les travaux de recherche réalisés par les membres du PGQ visent à définir le contexte géologique de ces gisements, à comprendre leurs processus de formation et à développer et optimiser de nouvelles méthodes de prospection afin d’augmenter la compétitivité de l’industrie minérale québécoise et canadienne. Ces connaissances facilitent la découverte de nouvelles ressources et leur exploitation raisonnée et optimale, et permettent aussi de prolonger la durée de vie des camps miniers existants, limitant ainsi le besoin de nouvelles infrastructures. Ces travaux impliquent une diversité de spécialités, notamment la métallogénie, la pétrologie ignée et métamorphique, la géochronologie, la volcanologie, la sédimentologie, la stratigraphie, la géologie structurale et la tectonique, la géophysique, la géochimie de haute température, et l’apprentissage automatique.
Appuyer le développement de solutions énergétiques durables
Le Canada a adopté d’ambitieuses cibles de réduction d’émissions de gaz à effet de serre pour l’horizon 2030 et vise la carboneutralité pour 2050. L’atteinte de ces cibles exigera le développement rapide de nouvelles ressources et technologies renouvelables. Les travaux réalisés par les membres du PGQ dans ce domaine visent une utilisation durable du sous-sol et de ses réservoirs souterrains, notamment pour le développement des ressources géothermiques superficielles comme profondes (pompe à chaleur, aquifères profonds, anciennes mines), le stockage et la recherche de l’hydrogène, ainsi que le captage, l’utilisation et le stockage du CO2. Ces recherches s’appuient sur des expertises en pétrophysique, géophysique, géochimie, sédimentologie, hydrogéologie et en modélisation et simulation numérique (p. ex. écoulement souterrain, transfert de chaleur). Les travaux des membres incluent aussi la collaboration avec des industries et des gouvernements pour accélérer l’adoption des technologies renouvelables et aussi la sensibilisation et la formation des professionnels et du public sur les avantages et les utilisations des énergies renouvelables.
Comprendre l’impact des activités humaines sur l’environnement
Caractériser la ressource en eau
La gestion intégrée de l’eau de surface et souterraine est un enjeu majeur actuel et futur en raison des changements climatiques et de l’activité humaine croissante. L’eau souterraine (quantité et qualité) est particulièrement importante, car 25 % de la population québécoise est desservie par les aquifères sur 90 % du territoire. Suite à une phase de caractérisation régionale des aquifères à travers les projets PACES (2009-2021), les travaux actuels du PGQ se concentrent sur une compréhension plus fine de la présence de contaminants naturels ou anthropiques et des différentes réactions chimiques et microbiologiques qui affectent l’eau des aquifères. Des outils numériques de quantification et de prédiction des ressources font aussi l’objet de développements. L’évaluation de la vulnérabilité intrinsèque et des risques de contamination des sources d’eau potable est également au programme. Ces recherches visent à mieux comprendre la dynamique des ressources en eau pour une gestion durable. L’expertise des membres du PGQ dans ce domaine inclut l’hydrogéologie, la géologie sédimentaire et du Quaternaire, la modélisation numérique, la géochimie organique, inorganique et isotopique, la géostatistique, l’apprentissage profond et la géophysique.
S'adapter aux aléas et aux risques naturels
De par son étendue, sa position géographique et son contexte géologique, le Canada est susceptible d’être affecté par des risques naturels très variés : les inondations, la fonte du pergélisol, les tempêtes violentes, l’érosion côtière, la météo spatiale (éruptions et vents solaires), les séismes, les tsunamis, les glissements de terrain et les éruptions volcaniques. La société doit s’adapter pour en réduire les impacts, à la fois sur les humains et sur l’économie. Les changements climatiques ont déjà des répercussions directes sur certains de ces risques et doivent être considérés pour la prévision et l’adaptation à long terme. L’expertise des membres du PGQ concerne le génie côtier et l’érosion des berges, les inondations, la géotechnique, les éruptions volcaniques, les glissements de terrain, l’impact des séismes sur les terrains et la cartographie des failles actives pour mieux identifier des aléas sismiques. Cette expertise s’appuie notamment sur les compétences suivantes : modélisation physique (grand canal à vagues) et numérique, géomorphologie, dendrochronologie, mécanique et dynamique des sols, géologie structurale, géophysique, étude structurale du roc (falaises) et sédimentologie/paléoclimatologie.
Acquérir, traiter et valoriser les données géospatiales
Les données géospatiales sont des données numériques qui sont acquises par des mesures et observations directes et à distance (satellites, méthodes aéroportées, drones). Ce domaine est un axe transversal qui vient en soutien aux cinq autres axes de recherche du PGQ, et qui est également important en soi pour la compréhension de différents phénomènes. Les données géospatiales sont particulièrement précieuses pour obtenir des informations en régions éloignées ou difficiles d’accès. En sciences de la Terre, ces données incluent l’imagerie par satellite, les relevés LIDAR (dont les modèles numériques d’élévation sont dérivés), les données magnétiques et gravimétriques aériennes et spatiales, les données radiométriques terrestres et aéroportées, l’hydrographie et toutes les données de terrain localisées en surface (mesures structurales, descriptions d’affleurements…) et en sous-surface (données de forage et de puits…). L’expertise des membres du PGQ dans ce domaine inclut la cartographie numérique, les systèmes d’information géographique (SIG), la télédétection par satellites et drones, l’imagerie sonar mono et multifaisceaux, la géostatistique, l’intelligence artificielle, le traitement et l’interprétation des données géophysiques et la modélisation 3D.
