C'est l'un des plus grands scientifiques du Canada.

Dawson a suivi des cours au Lycée de Montréal et à l'Université McGill avant de se rendre à Londres en 1869 pour y étudier la géologie et la paléontologie à la Royal School of Mines.

Dawson obtint son diplôme après trois ans avec les plus hautes distinctions dans sa classe. Le doctorat lui fut conféré par la Queen's University en 1890 puis par l'Université McGill en 1891.

Dawson mena à bien une étude approfondie du Canada Occidental au XIXe siècle en commençant par l'Enquête sur la frontière entre les États-Unis et le Canada de 1872 à 1876. Le résultat fut un rapport de 387 pages appelé Géologie et Ressources de la Région aux environ du 49ème parallèle depuis le Lac des Bois jusqu'aux Montagnes Rocheuses, avec les Listes des Plantes et des Animaux observés et des Notes sur les Fossiles. Ce rapport fit de Dawson un scientifique respecté. Ses relevés topographiques permirent de développer les secteurs d'activités agricoles, d'exploitation forestière et minière dans l'Ouest canadien.

 

 

En 1874, il découvrait des ossements fossilisés dans la région connue aujourd'hui comme étant l'Alberta et le sud de la Saskatchewan. Il s'agissait des restes fossilisés de poissons, de tortues et de dinosaures à bec de canard, et c'était la première fois qu'un scientifique découvrait des dinosaures au Canada.

En 1883 et 1884, Dawson voyagea à travers les Rocheuses canadiennes où le gouvernement canadien l'avait chargé de dresser la carte des principales montagnes et des principaux cols, et également des fleuves importants. Parmi les nombreux pics qu'il découvrit figurent le Mont Assiniboine (3,618 m) et le Mont Temple (3,543 m). À la suite de sa recherche sur le terrain, une carte de son travail fut publiée en 1886, couvrant les Rocheuses canadiennes de la frontière américaine à Red Deer Valley et à Kicking Horse Pass.

En 1887, il mena une expédition dans le Yukon, établissant certaines des premières cartes de ce qui devait devenir les Territoires du Nord-Ouest. Son rapport fut réédité dix ans plus tard pour satisfaire l'intérêt du public pour la région à la suite de la Ruée vers l'or de Klondike. La Ville de Dawson City, ancienne capitale du Yukon, fut nommée ainsi d'après lui. Dawson Creek, en Colombie britannique, porte aussi son nom en son honneur.

Il devint membre de la Commission Géologique du Canada (CGC) en 1875, où il fut promu directeur adjoint en 1883 et finalement directeur en 1895. Il réalisa un relevé de terrain de la Colombie-Britannique qui influença les décisions du gouvernement canadien concernant le tracé de la voie ferrée vers le Pacifique.

En 1882, il fut un des membres fondateurs de la Société Royale du Canada.

En 1887, en compagnie de William Ogilvie et Richard McConnell, il réalisa le relevé topographique de la frontière entre l'Alaska et le Yukon et y étudia les gisements aurifères.

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