Mise à l’échelle dynamique des écoulements dans les réseaux karstiques

Cette thèse est incluse dans le projet international ERC karst  https://erc-karst.eu/ lauréat d’une bourse synergy en 2022. Le sujet fait suite à un premier projet de thèse « Changement d’échelle et prise de moyenne des écoulements dans des réseaux karstiques », démarrée en novembre 2024, où l’étudiante s’intéresse à la simplification et à la prise de moyenne des réseaux de conduits afin de diminuer le nombre de degrés de liberté tout en gardant la qualité des solutions ainsi obtenues.
Dans la présente proposition, on intègrera l’évolution dynamique du réseau sous l’effet des forçages externes, principalement dus aux précipitations/sècheresses. Ces forçages peuvent conduire à des évolutions majeures de la structure du réseau karstique relatif aux écoulements (changement de connectivité en particulier) qui contrôlent les chenaux préférentiels, et peuvent provoquer ainsi des réorganisations majeures des propriétés de transport. Des calculs de références seront menés sur l’outil développé au sein du projet https://openkarst.org/. 
Ces rétroactions multiples rendent le problème fortement non-linéaire et peuvent conduire à l’émergence d’évolutions brutales du système pouvant avoir des conséquences majeures telles les crues éclair que les méthodes d’ajustement usuelles peuvent ne pas détecter du tout et pas à temps pour prévenir les populations ou mettre en place des procédures de sauvegarde.
L’étudiant sera en contact avec les 4 partenaires du projet ERC et pourra séjourner dans les autres équipes si besoin est.
Une application potentielle serait d’améliorer l’instrumentation des réseaux à l’aide de capteurs judicieusement placés permettant un meilleur suivi de l’état de saturation du réseau karstique et de son évolution dynamique, un prérequis à la mise en place de systèmes d’alertes éventuels en cas d’évènements extrêmes de type sécheresse ou crues éclair. Des relations avec des équipes académiques (projet K3 https://www.onewater.fr/fr/actualite/actualite/lancement-du-projet-k3-quels-impacts-des-changements-globaux-sur-ressources-eau , chaire GE eaude https://chaire-geeaude.org/fr/accueil/) permettront de disposer de données de terrain détaillées.
Une application des outils développés à la spéléogenèse sur des périodes de temps bien plus longues pourra être envisagée en fin de thèse.

Mots clefs: karst, flow, up scaling, flash floods, speleogenesis, transient 

• Directeur de thèse et encadrant IFPEN   Benoît NOETINGER, IFPEN, ORCID 0000-0002-4002-351X
• Ecole doctorale    GRNE Sorbonne Université
• Localisation du doctorant    IFPEN, Rueil-Malmaison, France
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2026 (2 novembre)
• Employeur    IFPEN
• Financement     ERC
• Qualifications    Master en hydrologie, mathématiques appliquées physique statistique. 
• Connaissances linguistiques    Anglais niveau B2 (CECR)     
• Autres qualifications   programmation python C++. 

Pour postuler, merci d’envoyer votre lettre de motivation et votre CV à l’encadrant IFPEN indiqué ci-dessous.