Adapter l’enseignement de l’X aux challenges climatiques

La créa­tion de la « majeure pla­nète Terre », en 1996, a mar­qué un tour­nant. Cette majeure était por­tée par deux dépar­te­ments (méca­nique et phy­sique). Il s’agissait de pro­po­ser aux élèves, avant leur départ dans les écoles d’application, des élé­ments de culture géné­rale fai­sant appel à la curio­si­té, plu­tôt qu’à la recherche de débou­chés pro­fes­sion­nels ciblés.

“ Proposer aux élèves des éléments de culture générale faisant appel à la curiosité ”

L’étude de la pla­nète concer­nait des domaines qui étaient peu ensei­gnés en France à l’époque, en dehors de DEA ou de par­cours très spé­cia­li­sés. Ces ensei­gne­ments étaient sou­vent asso­ciés, en ce qui concerne les élèves de l’X, à la for­ma­tion des ingé­nieurs géo­graphes, des ingé­nieurs de la météo­ro­lo­gie, des ingé­nieurs des eaux et forêts, ou des anciens ingé­nieurs hydro­graphes de la Marine, déjà inté­grés dans le Corps de l’armement.

La majeure per­met­tait à des élèves, qui n’envisageaient pas néces­sai­re­ment d’en faire leur métier, de s’initier à ces thé­ma­tiques en sui­vant trois cours de base, obli­ga­toires : « Dyna­mique de l’atmosphère et de l’océan » (Robert Sadour­ny puis Phi­lippe Bou­geault), « Rayon­ne­ment atmo­sphé­rique » (Éric Chas­se­fière), « Dyna­mique de la Terre solide » (Gau­thier Hulot), aux­quels s’ajoutait un « ensei­gne­ment d’approfondissement » (EA) à choi­sir dans un ensemble assez large, sys­tème cli­ma­tique, autres pla­nètes du sys­tème solaire, exo­pla­nètes, ou encore tech­niques instrumentales.

Un ensemble de connaissances organisées

Avant la majeure pla­nète Terre, l’enseignement de ces dis­ci­plines n’était pas absent et le dépar­te­ment de méca­nique, par exemple, a accueilli des météo­ro­logues de manière régu­lière (Jean-Claude André, Oli­vier Tala­grand, Robert Sadour­ny, Phi­lippe Bou­geault, Her­vé Le Treut, Jean-Marc Cho­maz, etc.).

Tous ont eu à coeur de colo­rier leurs ensei­gne­ments et ceux de leurs col­lègues avec des exemples géo­phy­siques, de créer un modex géo­phy­sique (sur treize séances suc­ces­sives), des EA, des stages, etc.

La majeure pla­nète Terre (à la concep­tion de laquelle avait aus­si for­te­ment par­ti­ci­pé Michel Blanc, DGAR de l’X quelques années plus tard) a en revanche été le pre­mier ensei­gne­ment offrant un ensemble de connais­sances orga­ni­sées de manière large pour mon­trer que l’étude de la pla­nète est celle d’un sys­tème com­plexe, dif­fi­cile à appré­hen­der sans une culture scien­ti­fique pluridisciplinaire.

Forces et faiblesses

La force de la majeure pla­nète Terre peut se mesu­rer rétros­pec­ti­ve­ment au nombre des anciens élèves qui ont fina­le­ment, à rebours des ambi­tions affi­chées, choi­si de faire leur métier de ces dis­ci­plines et de leurs applications.

“ Les thématiques environnementales acquièrent une visibilité plus grande ”

Tout au long de sa vie, tou­te­fois, la majeure est res­tée fra­gile, avec un effec­tif variable allant de vingt à cin­quante per­sonnes selon les années, qui a tou­jours beau­coup com­pli­qué son orga­ni­sa­tion, en par­ti­cu­lier au niveau des EA.

Sa fai­blesse tenait au menu fixe impo­sé aux élèves : il était très res­tric­tif si on le rap­por­tait à la varié­té des dis­ci­plines offrant des débou­chés (hydro­lo­gie, chi­mie de l’air et de l’eau, modé­li­sa­tion, télé­dé­tec­tion spa­tiale, etc.), et il était évident que cha­cun des cours pris iso­lé­ment pou­vait inté­res­ser un nombre plus large d’élèves. La majeure avait aus­si lieu en toute fin de cur­sus, lors du der­nier tri­mestre que les élèves pas­saient à l’École.

Les réformes des années 2000

Les réformes de l’enseignement entre­prises à par­tir des années 2000 ont, à cet égard, consti­tué une occa­sion de modi­fier les choses.

Alexandre Ste­gner expli­quant par une expé­rience d’amphi le méca­nisme des panaches convec­tifs lors d’un cours d’Hervé Le Treut. 
© LAVIALLE PHILIPPE / ÉCOLE POLYTECHNIQUE

Le cours sur la dyna­mique de l’atmosphère et de l’océan (Her­vé le Treut) est pro­po­sé en deuxième année depuis 2006. La troi­sième année a été modi­fiée pour cette même pro­mo­tion, en 2007, avec la struc­tu­ra­tion en par­cours d’approfondissement (PA).

Le PA « Méca­nique et Phy­sique de l’environnement », pro­po­sé à nou­veau par les dépar­te­ments de phy­sique et méca­nique (Her­vé Le Treut et Jean-Fran­çois Rous­sel), a ain­si suc­cé­dé à la majeure pla­nète Terre. Les effec­tifs sont res­tés de quelques dizaines d’élèves, mais les pos­si­bi­li­tés de pana­chage ont per­mis à cer­tains cours d’attirer beau­coup plus de participants.

L’objectif est deve­nu, à cette époque, plus clai­re­ment pro­fes­sion­na­li­sant : sur une année, il a été pro­po­sé un éven­tail de cours à domi­nante envi­ron­ne­men­tale de plus en plus large (cours ou EA nou­veaux d’Olivier Thual, d’Alexandre Ste­gner, de Phi­lippe Dro­bins­ki, Tho­mas Dubos, Jean-Marc Cho­maz, Jean-Fran­çois Rous­sel ou Marc Chaus­si­don, pour se limi­ter aux plus proches d’une thé­ma­tique « cli­mat »), et des cours fon­da­men­taux ou des cours d’ouverture per­met­tant d’aborder la modé­li­sa­tion, les méthodes numé­riques, les pro­blé­ma­tiques liées aux écou­le­ments tur­bu­lents, à l’énergie, à la biodiversité.

Créations de nouveaux parcours

Cette défi­ni­tion plus large des enjeux envi­ron­ne­men­taux a aus­si conduit à la créa­tion d’un deuxième PA, appe­lé « Écos­ciences », por­té par les dépar­te­ments de bio­lo­gie, de mathé­ma­tiques appli­quées et d’économie, très cen­tré sur un pro­blème voi­sin de celui de la tran­si­tion cli­ma­tique : celui de l’étude et de la pré­ser­va­tion de la bio­di­ver­si­té et des res­sources de la planète.

“ Ces thématiques restent une nouveauté pour les élèves ”

En 2008 est créé le PA « Éner­gies du XXI^e siècle », qui attire éga­le­ment une par­tie des élèves sou­cieux de thé­ma­tiques por­tant sur l’environnement.

Les thé­ma­tiques envi­ron­ne­men­tales acquièrent aus­si une visi­bi­li­té plus grande avec la mise en place en 2009 de l’Institut Corio­lis pour l’environnement, qui orga­nise une à deux confé­rences par mois, acces­sibles aux élèves et aux per­son­nels du Centre de recherche de l’École. On peut aus­si noter le rôle de la chaire du déve­lop­pe­ment durable, finan­cée par EDF, dans le déve­lop­pe­ment de ces rap­pro­che­ments interdisciplinaires.

Par ailleurs, les ensei­gne­ments por­tant sur les thé­ma­tiques envi­ron­ne­men­tales s’appuient sur les labo­ra­toires (qui ont pro­po­sé des stages vali­dés comme des cours) et aus­si sur le Sir­ta (Site ins­tru­men­tal de recherche par télé­dé­tec­tion atmo­sphé­rique de l’IPSL), ins­tal­lé sur le cam­pus de l’École poly­tech­nique, qui per­met la mise en place d’enseignements et de pro­jets expé­ri­men­taux dans les condi­tions de la recherche.

Une évolution continue

Les PA évo­luent : en 2012 la tona­li­té des PA por­tant sur l’environnement change avec la fusion des PA « Méca­nique et Phy­sique pour l’environnement » et « Écos­ciences », qui donne nais­sance au PA « Sciences pour les défis de l’environnement » (Claude Bas­de­vant, puis Riwal Plou­gon­ven). L’interdisciplinarité est ren­for­cée. Les élèves peuvent désor­mais suivre des ensei­gne­ments dans des domaines très dif­fé­rents : éco­no­mie, éco­lo­gie, cli­mat, hydro­lo­gie, etc.

Cette ouver­ture est sou­vent mar­quée par la créa­tion de nou­veaux cours, par exemple le cours « Hydro­lo­gie conti­nen­tale, res­sources en eau et éco­sys­tèmes aqua­tiques » de Ghis­lain de Mar­si­ly et Jérôme For­tin. Les acteurs deviennent mul­tiples, avec des inter­ve­nants des dépar­te­ments de bio­lo­gie, d’économie, d’humanités et sciences sociales.

On peut aus­si noter l’introduction d’une filière rele­vant de la thé­ma­tique cli­mat dans le PA « Inno­va­tion tech­no­lo­gique », et le déve­lop­pe­ment de thé­ma­tiques « sciences spa­tiales » (avec par exemple des pro­jets Cubesat).

Un intérêt de plus en plus fort

Les ensei­gne­ments por­tant sur l’environnement et sur le chan­ge­ment cli­ma­tique ont connu un suc­cès crois­sant à l’École poly­tech­nique. L’évolution, per­cep­tible en troi­sième année, entre les choix éta­blis près d’un an plus tôt et l’objet final des stages, montre que ces thé­ma­tiques res­tent une nou­veau­té pour les élèves et que leur inté­rêt pour elles se déve­loppe de manière graduelle.

Le Site ins­tru­men­tal de recherche par télé­dé­tec­tion atmo­sphé­rique (Sir­ta) sur le cam­pus de l’École. © SIRTA / IPSL

Tou­te­fois, compte tenu de l’impact gran­dis­sant des enjeux envi­ron­ne­men­taux dans un très large sec­teur d’activité, compte tenu aus­si de leur com­plexi­té, on peut regret­ter qu’il demeure pos­sible pour les élèves de l’École poly­tech­nique de suivre leur sco­la­ri­té à Palai­seau sans y être jamais confrontés.

Cela reste dif­fi­cile à chif­frer car les effec­tifs des dif­fé­rents cours varient for­te­ment d’une année sur l’autre, ce qui reflète en par­tie les inté­rêts des élèves, mais dépend aus­si lar­ge­ment d’autres fac­teurs (autres cours pro­po­sés, contraintes sur les choix des élèves, calen­drier, etc.).

Mais si l’on ajoute les effec­tifs du cours de deuxième année (de quelques dizaines d’élèves à un peu plus de cent) à ceux du PA « Sciences pour les défis de l’environnement » (jamais plus de trente-cinq élèves, qui sont en par­tie les mêmes), et même si les pana­chages entre PA per­mettent d’augmenter le nombre des per­sonnes tou­chés par ces ensei­gne­ments, on peut esti­mer que la moi­tié au moins, et cer­taines années les trois quarts au moins des élèves ont réus­si à échap­per aux pro­blé­ma­tiques environnementales.

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