Avis de soutenance - Valérie Borrell Estupina

Modélisation des ruissellements et crues extrêmes. Applications aux prévisions sur les bassins peu jaugés, karstiques ou en condition non stationnaire

La soutenance aura lieu : le mardi 10 janvier 2017 à 14 heures dans la salle de conférence de la Maison des Sciences de l’Eau (HydroSciences Montpellier)


Le jury sera composé de :

  • Pr. Christophe CUDENNEC Hydrologue, Agrocampus Ouest, France, Rapporteur
  • D.R. Pierre RIBSTEIN Hydrologue, IRD, France, Rapporteur
  • Pr. Ezio TODINI Hydrologue Hydraulicien, University of Bologna, Italy, Rapporteur
  • Pr. Olivier THUAL Hydraulicien Mécanicien des Fluides, INPT, France, Examinateur
  • D.R. Roger MOUSSA Hydrologue Géomorphologue, INRA, France, Examinateur
  • D.R. Eric SERVAT Hydrologue, IRD, France, Examinateur

publié le 04/01/2017

 

 

Avis de soutenance - Benoit Viguier

Caractérisation des facteurs de contrôle de la recharge et des écoulements souterrains à différentes échelles de temps en zone de piedmont aride et hyper-aride. Exemple de l'Aquifère de la Pampa del Tamarugal (Nord Chili).

La soutenance aura lieu : le lundi 12 décembre à 14h30 dans la salle de conférence de la Maison des Sciences de l’Eau (HydroSciences Montpellier)


Ces travaux de recherche, réalisés dans le cadre d’une collaboration entre le laboratoire HydroSciences Montpellier et le CIDERH (Chili) ont été encadrés par H. Jourde et V. Léonardi.

Le jury sera composé de :

  • Roger Guerin, UMPC Paris, Rapporteur
  • Sébastien Carretier, GET-IRD Toulouse, Rapporteur
  • Yvan Rossier, LTHE Grenoble, Examinateur
  • Christian Leduc, G-Eau IRD Montpellier, Examinateur
  • Élisabeth Lictevout, Universidad de Concepcion Chile, Invitée
  • Guillaume Favreau, HSM-IRD Montpellier, Invité
  • Hervé Jourde, HSM-UM Montpellier, Directeur de thèse
  • Véronique Leonardi, HSM-UM Montpellier, Co-encadrante de thèse

Résumé :

Dans les zones arides, la rareté des eaux de surface, ainsi que leur grande variabilité, ont conduit les populations à utiliser de façon préférentielle les eaux souterraines. La gestion durable de la ressource en eau souterraine implique une bonne connaissance des processus de recharge des aquifères. En contexte aride à hyper-aride, les zones de piedmont correspondent à des zones de transition hydroclimatique et géomorphologique entre les hauts reliefs, où se localise l’essentiel des précipitations, et la plaine en aval où se concentre la ressource en eau souterraine.

En prenant pour exemple l’Aquifère de la Pampa del Tamarugal (extension nord du Désert d’Atacama, Chili), l’objectif de ces travaux de thèse a été de caractériser les facteurs de contrôle de la recharge et des écoulements souterrains en zone de piedmont aride à hyper-aride, au moyen d’une approche pluridisciplinaire basée sur : (i) la caractérisation géologique et géomorphologique du Piedmont Andin et de la Dépression Centrale (entre 19,5°S et 20°S) (ii) la réalisation de mesures hydrogéophysiques (TDEM) et hydro(géo)logiques (iii) la caractérisation hydrochimique et isotopique des eaux de l’aquifère, et (iv) l’estimation numérique (modélisation Hydrus-1D) et analytique de la recharge au niveau des différents compartiments géomorphologiques constitutifs des cônes alluviaux.

Cette méthodologie a permis d’identifier le rôle majeur du substratum pré-Oligocène dans l’organisation de la couverture cénozoïque et des circulations souterraines actuelles, de caractériser les conditions aux limites et de proposer une carte piézométrique depuis le piedmont jusqu’à la plaine. Les analyses géochimiques, isotopiques et le prélèvement de gaz dissous, ont permis d’identifier la distribution des âges de l’eau souterraine. Cette étude a permis de mettre en évidence une paléo recharge, associée aux grandes variations hydroclimatiques de la fin du Pléistocène et de l’Holocène (paléo-lacs de l’Altiplano Bolivien), mais également une faible recharge actuelle.

Ces résultats, synthétisés sous forme de schémas conceptuels de fonctionnement, améliorent notablement la connaissance de la zone d’étude ou l’activité minière et le développement de villes nouvelles ont engendré une surexploitation de la ressource en eau souterraine et une baisse généralisée des niveaux piézométriques. Les modèles conceptuels de fonctionnement, déduits de cette étude, pourront également être transposés à des bassins similaires où les facteurs de contrôle de la recharge et des écoulements souterrains sont encore méconnus.

publié le 05/12/2016

 

Avis de soutenance - Ingrid Canovas

Modélisation de la montée vers un état critique de la situation de basses eaux, sous forçages naturel et anthropique, en région méditerranéenne

La soutenance aura lieu : le lundi 12 décembre 2016 - 14h Salle des thèses Université d’Avignon et des Pays de Vaucluse


Résumé :

La démarche engagée propose d'aborder la question du manque ou de pénurie en eau (i.e. (in-)disponibilité en eau de qualité) au travers de l'étude des basses eaux.

Il s’agit ici de répondre à un triple objectif:

  • identifier et compiler au sein d’une base de données spécifique les informations essentielles pour appréhender le phénomène ;
  • caractériser l’état moyen des basses eaux, à partir de situations locales et par le biais de descripteurs statistiques robustes ;
  • déterminer les modalités de son évolution vers des états critiques.

Ce travail conduit dans un premier temps au développement d’une modélisation probabiliste de l'offre et de la demande en eau, laquelle est conçue pour être déployée dans différentes échelles spatiales et dans différentes temporalités.

La réflexion est ensuite étendue aux modalités méthodologiques et techniques pour l’élaboration d’indicateurs analytiques et d’indices synthétiques d’évaluation de la situation de tension sur la ressource.
En ce sens, trois indicateurs descriptifs de l'offre en eau ont été conçus, puis mis au regard des décisions administratives (niveau d'alerte activé - arrêté cadre sécheresse) sous format cartographique:

  • un indicateur synthétisant l'écoulement superficiel journalier;
  • un indicateur synthétisant la vidange souterraine journalière;
  • un indicateur synthétisant le forçage climatique journalier.

La démarche aboutit ensuite à des outils numériques simples et intuitifs, mobilisables à des fins opérationnelles comme support d’aide à la décision pour la mise en place de mesures d’anticipation et de régulation, et transposables à tout territoire méditerranéen: - le Kindénogramme analytique ou la représentation graphique de l'état de criticité des variables d'offre, de demande et de perception de l'état de la ressource en eau;

  • le Chrono-Kindénogramme ou la représentation graphique de l'évolution temporelle de l'état de criticité des basses eaux;
  • le Kindénogramme synthétique ou la représentation graphique de l'état de l'offre, de la demande, de la criticité et de la tension sur l'eau, en un lieu et à un moment donné.

Mots clés : hydrosystème anthropisé, disponibilité des eaux, criticité, climat méditerranéen, indicateurs d'usages.

publié le 05/12/2016

 

Avis de soutenance - Chloé Dupont

Achromobacter & Pandoraea : diversité et évolution adaptative de populations persistantes au cours de la mucoviscidose et dans l'environnement

La soutenance aura lieu : le vendredi 25 novembre 2016 à 13h30 UFR Pharmacie, UM 15 avenue Charles Flahault 34093 Montpellier Cedex 5 salle des actes


Le jury sera composé de :

  • Mme Hélène MARCHANDIN, Université MontpellierDirecteur de these
  • Mme Catherine NEUWIRTH, CHRU Dijon
  • Rapporteur
  • M. Jean FRENEY, Université Lyon 1Rapporteur
  • Mme Sophie GAUDRIAULT, INRA, MontpellierExaminateur
  • Mme Estelle JUMAS-BILAK, Université MontpellierCoDirecteur de these
  • M. Mario VANEECHOUTTE, Université de GhentRapporteur
  • M. Raphaël CHIRON, CHRU Montpellier

Mots clés :

adaptation, colonisation chronique, mucoviscidose, environnement, persistance, diversité

Résumé :

La persistance bactérienne implique une adaptation aux conditions et aux contraintes environnementales, parfois associée à une diversification des génotypes et des phénotypes des populations bactériennes impliquées. Dans le cadre des infections chroniques, la mucoviscidose (CF) est une des pathologies humaines parmi les plus étudiées en termes de persistance et d’adaptation de pathogènes opportunistes. Certains pathogènes opportunistes d’origine environnementale, comme les bactéries des genres Achromobacter et Pandoraea, considérés comme émergents dans cette pathologie, sont capables de coloniser chroniquement les voies respiratoires des patients CF (VRCF). La colonisation et la persistance impliquent des mécanismes d’adaptations étudiés pour P. aeruginosa mais mal connus pour les bactéries émergentes. Nous avons étudié la persistance de bactéries du genre Achromobacter dans les VRCF de 13 patients, ainsi que dans de réseau d’eau d’un centre de soins dentaires, et la persistance de Pandoraea pulmonicola dans les VRCF d’un patient, durant des périodes de colonisation allant jusqu’à 7 ans. En parallèle, nous avons étudié la diversité génomique et phénotypique de populations d’Achromobacter dans les expectorations de 9 patients. Enfin, une investigation environnementale au domicile de 3 patients colonisés chroniquement par Achromobacter a été menée dans le but de connaître la diversité et l’écologie des bactéries de ce genre dans l’environnement proche des patients. Lors de ces différentes études, les espèces d’Achromobacter et Pandoraea ont été identifiées par méthodes moléculaires et la dynamique du génome ainsi que la diversité phénotypique ont été étudiées. Nous avons observé une diversité d’espèces de bactéries du genre Achromobacter colonisant les VRCF, incluant une espèce non décrite. Les patients colonisés chroniquement l’étaient par un clone unique d’Achromobacter ou de P. pulmonicola, appuyant l’idée de l’acquisition initiale d’un clone environnemental qui persiste dans le temps. Une importante diversité génomique et phénotypique a été observée au cours du temps mais aussi au sein de populations à un temps donné. Nous avons également mis en évidence une importante diversité de profils d’antibiorésistance au sein de chaque expectoration, dont l’impact clinique reste à évaluer. Enfin, une diversité d’espèces du genre Achromobacter a été observée au domicile des patients alors que le clone d’A. xylosoxidans adapté aux VRCF des patients n’a pas été isolé dans leurs environnements domestiques. Ces résultats suggèrent qu’après la colonisation initiale et la spécialisation des clones colonisant les VRCF, ceux-ci seraient secondairement incapables de survivre dans l’environnement. Un clone qui colonise les VRCF s’adapte rapidement aux conditions environnementales particulières de cet habitat et subit une diversification génomique et phénotypique intense par spécialisation de génotypes à différentes niches écologiques, aboutissant à une population clonale diversifiée. Cette diversité assure certainement la persistance de la population clonale par "l’hypothèse d’assurance" selon laquelle quelle que soit la pression environnementale exercée, une bactérie ou un sous-groupe de bactéries sera capable d’y résister. Mots clés : Achromobacter, adaptation, colonisation chronique, diversité, écologie, environnement, épidémiologie, évolution, génomique, mucoviscidose, Pandoraea, persistance, phénotype, réseau d’eau, résistance aux antibiotiques.

publié le 15/11/2016

 

Avis de soutenance HDR - Christian Salles - le mardi 15 novembre 2016 à 14 heures

La pluie : des propriétés micro-échelle à son action sur la dynamique des flux de contaminants

La soutenance aura lieu : le mardi 15 novembre à 14h en salle de conférences de HydroSciences (bâtiment MSE - Campus Triolet).


Le jury sera composé de :

  • Hervé ANDRIEU, Directeur de Recherche, IFSTTAR, Nantes
  • Isabelle BRAUD, Directrice de Recherche IRSTEA, Lyon
  • Francesc GALLART, Directeur de Recherche, CSIC, Barcelona
  • Yves LE BISSONNAIS, Directeur de Recherche, INRA, Montpellier
  • Marie-George TOURNOUD, Professeur, Université de Montpellier
  • Remko UIJLENHOET, Professeur, Wageningen University

Résumé :

Le point d'entrée commun aux thématiques de recherche abordées est le phénomène des précipitations. La pluie est considérée pour son rôle dans le cycle hydrologique et son action sur la dynamique des flux de contaminants. Les considérations vont de l'échelle microphysique, la goutte de pluie, à l'intégration des lames d'eau sur des surfaces de quelques km2, le bassin versant. Chronologiquement mes premiers travaux consacrés à la structure microphysique de la pluie ont trait à la métrologie et l'analyse statistique de la distribution granulométrique et vélocimétrique des gouttes de pluie au sol. Sur la base de cette expertise, j’ai orienté mes travaux vers l’analyse à micro-échelle de l'action mécanique de l'impact des gouttes de pluie sur le sol à l'origine des processus d'érosion. Ma thématique de recherche actuelle prend en compte la pluie à une échelle plus large en considérant les impacts qualitatifs et quantitatifs des précipitations comme facteur déclencheur de la dynamique des transferts et des flux de contaminants dans un environnement climatique méditerranéen et dans un contexte de changements locaux et globaux.

A terme l'objectif opérationnel des recherches est d'être en mesure de proposer aux services de gestion des bassins versants des outils capables de cibler et hiérarchiser les sources de contamination et d'évaluer les apports en considérant l'impact des changements locaux (anthropisation, urbanisation) et globaux (climat, précipitation) sur la dynamique des éléments contaminants.

publié le 14/11/2016

 

Avis de soutenance HDR - Chrystelle Bancon-Montigny - le mercredi 29 Juin 2016 à 14 heures

Présence, origine et comportement des composés organostanniques dans le cycle anthropisé de l’eau : développements analytiques et applications environnementales

La soutenance aura lieu : le mercredi 29 Juin à 14 heures, Bâtiment Polytech (31) amphi 002.


Le jury sera composé de :

  • Fabienne BARAUD, Maître de Conférences HDR, Université de Caen, Rapporteur
  • Marina COQUERY, Directrice de Recherche, IRSTEA, Lyon, Examinateur
  • Françoise ELBAZ-POULICHET, Directrice de Recherche, CNRS, Montpellier, Examinateur
  • Catherine GONZALEZ, Professeur, Ecole des Mines d’Alès, Examinateur
  • Florence PANNIER, Professeur, Université de Pau et des Pays de l’Adour, Rapporteur
  • Jörg SCHÄFER, Professeur, Université de Bordeaux, Rapporteur

Résumé :

Les travaux de recherche présentés sont centrés sur les composés organostanniques, identifiés comme substances prioritaires dans la directive cadre sur l’eau. Ces polluants constituent à la fois des polluants et des traceurs de pollution du fait de leur toxicité et de leur origine exclusivement anthropique.

Une part importante de mes travaux a été consacrée à la mise au point de techniques analytiques sensibles et fiables. Les travaux d’optimisation de la chaîne analytique incluant le stockage, la mise en solution et l’analyse (couplages chromatographie en phase gazeuse avec différents détecteurs), ont conduit à des techniques permettant l’analyse de spéciation des composés organostanniques à l’état de traces dans les matrices environnementales.

La production de données de concentrations environnementales dans les eaux continentales a constitué une étape importante de mes travaux. La signature de l’activité humaine est démontrée par la présence ubiquiste des composés organostanniques dans d’une trentaine de cours d’eau en France. Afin de mieux comprendre le transfert des composés organostanniques, des étdues sur la détermination de l’origine et du devenir de ces composés dans le cycle hydrologique ont été entrepris. Leur omniprésence dans les eaux usées domestiques témoigne de leurs nombreuses utilisations et du manque d’efficacité des systèmes d’épuration à traiter ces composés. Les stations d’épuration sont donc des vecteurs de la pollution émise en amont.

L’importance du couplage de la chimie et de l’hydrologie a été mise en avant notamment dans des cours d’eau au fonctionnement particulier comme les rivières intermittentes. Enfin, il semble que la matière solide, i.e. les sédiments, matières en suspension dans les cours d’eau et les boues dans les systèmes de traitement des eaux usées, soit une des clés de la compréhension des mécanismes de transfert des composés.

Finalement, des travaux ont débuté sur le littoral méditerranéen et ont permis de démontrer que les ports restent encore à l’heure actuelle un sujet préoccupant malgré la mise en place de la réglementation des peintures antisallissures. Dans le cas de Port Camargue, les sédiments peuvent être extrêmement contaminés qui jouent le rôle de "réservoir de pollution". Les composés organostanniques sont selon les conditions libérés dans les eaux interstitielles et lentement diffusés dans la colonne d’eau. Au vu de cette problématique, des procédés de décontamination des sédiments pollués tels que les procédés d’oxydation avancée ont été expérimentés. Ces procédés sont très prometteurs pour réduire voire éliminer cette pollution.

publié le 03/06/2016

 

Avis de soutenance HDR - Jean-Stéphane Bailly - le lundi 23 mai 2016 à 14h30

Structures spatiales en hydrographie continentale

La soutenance se tiendra le lundi 23 mai 2016 à 14h30 en salle Amazone, AgroParisTech, centre de Montpellier


Le jury sera composé de :

  • Mr Christophe Cudennec, AgroCampus-Ouest Rennes, Rapporteur
  • Mr Hervé Monod, INRA Jouy-en-Josas, Rapporteur
  • Mr Laurent Polidori, CNRS Toulouse, Rapporteur
  • Mr Dimitri Lague, CNRS Rennes, Examinateur
  • Mr Didier Josselin, CNRS Avignon, Examinateur
  • Mr Philippe Lagacherie, INRA Montpellier, Examinateur

Résumé :

La compréhension de l'effet des hétérogénéités de surface sur la réponse hydrologique et l'adaptation par l'homme de ces dernières représentent un des enjeux majeurs de l'hydrologie tout en dépassant le cadre de la seule recherche académique. Les recherches en géographie quantitative que j'ai réalisées au cours de ces dix dernières années au sein de l'ENGREF puis d'AgroParisTech s'inscrivent dans cette problématique générale et se sont focalisées sur les hétérogénéités spatiales des supports de transfert des eaux de surface concentrées : les réseaux hydrographiques au sens large (cours d'eau, plans d'eau, ravines, fossés, etc). Les approches développées relèvent de modèles de représentation d'hétérogénéités spatiales sur réseau qui combinent des approches métrologiques (télédétection) et de modélisation spatiale stochastique (géostatistique), pour combler les données manquantes et estimer les incertitudes de représentation. Ainsi, comme je tenterai de l'illustrer, ces modèles de représentation spatiale stochastiques contribuent soit à mesurer l'effet de la précision de ces représentations sur la réponse hydrologique (finalité méthodologique) soit à explorer numériquement l'effet des hétérogénéités spatiales de réseaux sur la réponse hydrologique ainsi que leurs lois d'échelle (finalités cognitive et prédictive). Parce que les capacités d’adaptation des hétérogénéités de ces réseaux dans les paysages cultivés sont un enjeu agro-environnemental fort, j'envisage pour mon projet d'étendre ces modèles à la dynamique des propriétés des réseaux hydrographiques des agrosystèmes.

publié le 04/05/2016

 

Avis de soutenance HDR - Odile Bruneel - le mardi 29 mars 2016

Implication des microorganismes dans les biotransformations et processus de transfert des métaux et métalloïdes dans les environnements contaminés par les mines

La soutenance se tiendra à 14h00 dans la salle de conférence du laboratoire HydroSciences Montpellier


Le jury sera composé de :

  • Bernard OLLIVIER, Directeur de Recherche IRD, UMR 7294, Marseille Rapporteur
  • Philippe NORMAND, Directeur de Recherche CNRS UMR 5557, Lyon Rapporteur
  • Pascale BAUDA, Professeur Université de Lorraine, UMR 7360, Metz Rapporteure
  • Pascal SIMONET, Directeur de Recherche CNRS, UMR 5005, Lyon Examinateur
  • Michel LEBRUN,Professeur Université de Montpellier, UMR LSTM, Montpellier Examinateur

Résumé :

Les activités minières sont très polluantes et génèrent des quantités importantes de déchets qui ont un impact important sur l'environnement et la santé. Lorsque des minéraux sulfurés sont présents dans ces déchets, ils peuvent former des effluents acides, riches en métaux et métalloïdes, appelés drainages miniers acides, extrêmement polluants. Les déchets miniers sont de plus généralement composés de particules très fines et riches en composés toxiques comme le plomb ou l’arsenic, facilement transportées par la pluie et le vent, entraînant la dissémination des polluants dans l’environnement. Bien que ces milieux soient très hostiles, de nombreux microorganismes sont capables de s’y développer. Leurs rôles clés dans les réactions d’oxydation des minéraux sulfurés conduisant au biolessivage sont bien connus, ainsi que ceux impliqués dans la bioremédiation. Des plantes peuvent également être utilisées pour immobiliser les polluants par la mise en place d’un couvert végétal. Bien que le développement des plantes sur ces déchets miniers toxiques reste un défi, des microorganismes peuvent fortement accélérer le processus de phytostabilisation en influençant la croissance des plantes et en intervenant sur la mobilisation/immobilisation des métaux et métalloïdes dans ces déchets.

Les travaux présentés portent sur l’« Implication des microorganismes dans les biotransformations et processus de transfert des métaux et métalloïdes dans les drainages miniers acides ainsi que sur les interactions plantes-microorganismes dans la mise en place d’un couvert végétal». La combinaison de différents outils comme la microbiologie classique par isolement, la biologie moléculaire ou la génomique et métagénomique utilisant les nouvelles technologies de séquençage haut débit permettent d’avoir une vue quasi exhaustive des microorganismes présents et permettent d’appréhender le potentiel métabolique des communautés indigènes pour tenter de mieux comprendre le fonctionnement de tels écosystèmes et trouver des solutions pour remédier ou mieux gérer ces pollutions.

publié le 08/03/2016

 

Avis de soutenance - Andrew Ogilvie - le mardi 22 décembre

Caractérisation des ressources et usages de multiples hydro-sociosystèmes: les retenues collinaires du bassin du Merguellil, Tunisie Centrale

Soutenue publiquement le mardi 22 décembre à 9h, à l'IRD, Amphithéâtre du Bâtiment des Plantes, 911 Avenue Agropolis, Montpellier.


Le jury sera composé de :

  • M. Pierre RIBSTEIN, Université Pierre et Marie Curie, Paris VI Rapporteur
  • M. Robert WILBY, Loughborough University Rapporteur
  • M. Luuk FLESKENS, University of LeedsExaminateur
  • M. Séverin PISTRE, Université de Montpellier Examinateur
  • M. Gilles BELAUD, Montpellier SupAgro Co-directeur de thèse
  • M. Mark MULLIGAN, King's College London Co-directeur de thèse

Résumé :

Les retenues collinaires connaissent un essor dans les zones semi-arides pour leur capacité à réduire l’érosion et l’envasement de barrages, et à mobiliser des ressources pour la petite agriculture. Face aux incertitudes sur la faible valorisation des ces ressources et au manque de données sur le potentiel hydrique de ces aménagements, les disponibilités en eau de multiples retenues collinaires sont quantifiées à l’aide d’observations hydrologiques, modélisation numérique et télédétection. Un indice MNDWI appliqué à 546 images Landsat et combiné avec un modèle GR4J+bilan hydrique à l’aide d’un filtre de Kalman d’ensemble est développé pour estimer les disponibilités en eau entre 1999 et 2014 de 50 retenues dans le bassin amont du Merguellil, Tunisie Centrale. Les erreurs sur la disponibilité moyenne journalière sont de l’ordre de 10 000 m3 sur des retenues aux capacités initiales variant de 20 000 m3 à plus de 1 000 000 m3 et permirent de quantifier et caractériser le potentiel hydrique de chaque retenue en saison sèche.

En parallèle, la combinaison d’inventaires, d’enquêtes agricoles et entretiens ethnographiques permit de recenser l’hétérogénéité des pratiques, caractériser les bénéfices des retenues et éclairer les contraintes additionnelles freinant l’exploitation agricole. Au delà de prélèvements limités, cette approche multi-échelle permet d’apporter des éclairages sur la diversification des pratiques agricoles, sur les bénéfices indirects (citernes, élevage, recharge de puits), et sur l’intérêt porté par les riverains pour cette ressource, au sens large du terme. La confrontation entre les pratiques et le potentiel hydrologique confirme que la disponibilité en eau est un facteur limitant sur 80% des retenues mais rarement suffisant pour expliquer les disparités inter et intra retenues observées. La majorité des agriculteurs ont été inhibés par des problèmes d’accès à l’eau (d’ordre économique mais également politique) et ne sont pas équipés de stratégies permettant de composer avec la forte variabilité. Les quelques succès recensés sont le fruit d’entreprises individuelles, possédant un capital et une résilience économique, leur permettant notamment de surmonter les pénuries à l’aide d’autres ressources économiques (pour acheter des citernes) ou physiques (accès à d’autres points d’eau). Une approche intégrée et un appui sur le long terme de l’état aurait pu favoriser un développement plus large et équitable des ressources. Au vu des capacités limitées et des sécheresses durables, les retenues collinaires dans ce contexte climatique doivent cependant maintenir leur objectif initial d’irrigation de complément et non chercher à soutenir une intensification à plus grande échelle de l’agriculture.

Mots clés : conservation eaux et sols, modélisation hydrologique, socio-hydrologie, bilan hydrique, usages agricoles, télédétection

publié le 14/12/2015

 

Avis de soutenance - Annabelle MOATTY - le lundi 14 décembre 2015

POUR UNE GEOGRAPHIE DES RECONSTRUCTIONS POST-CATASTROPHE : RISQUES – SOCIETES – TERRITOIRES

Soutenue publiquement le 14 décembre 2015 à 14 h Montpellier, Salle des Colloques n° 1 – site Saint Charles


Le jury sera composé de :

  • Mme Virginie DUVAT-MAGNAN, Professeure de géographie, Université de La Rochelle. Examinateur
  • Mr Jean-Christophe GAILLARD, Associate Professor, Université d’Auckland, Nouvelle-Zélande. Examinateur
  • Mr Frédéric LEONE, Professeur de géographie, Université Paul-Valéry, Montpellier. Examinateur
  • Mr Denis MERCIER, Professeur de géographie, Université Paris IV Sorbonne. Rapporteur
  • Mr Patrick PIGEON, Professeur de géographie, Université de Savoie. Examinatrice
  • Mme Magali REGHEZZA-ZIT, Maître de conférences, Ecole Normale Supérieure, Paris. Examinatrice
  • Mr Freddy VINET, Professeur de géographie, Université Paul-Valéry, Montpellier. Directeur de Thèse

Résumé :

La reconstruction post-catastrophe est apparue relativement récemment dans la littérature scientifique des risques. On a longtemps fait, en France et dans les pays développés, comme si les sommes d’argent drainées par le processus d’indemnisation et par la solidarité étaient suffisantes pour reconstruire efficacement. Pourtant, la récurrence des catastrophes, parfois sur les mêmes territoires, interroge l’efficacité des logiques préventives. Notre approche de la reconstruction est systémique et vise l’analyse des interactions entre risques, sociétés et territoires. L’étude des phases du processus de reconstruction par le biais d’un retour d’expérience à moyen et long terme permet d’en dégager des règles, et de définir de « bonnes et mauvaises pratiques » au regard des objectifs de la réduction des risques et du développement durable. Le manque d’anticipation, les nombreuses incertitudes qui pèsent sur les acteurs et l’urgence dans laquelle sont prises les décisions conduisent dans de nombreux cas à une persistance des risques et au creusement des écarts sociaux. Lorsqu’une « éthique préventive » est intégrée dans le processus, elle reste ponctuelle et marginale, la règle étant la reproduction des systèmes socio-spatiaux préexistants. Le processus de reconstruction n’a pas pour point de départ un « état zéro », il est soumis à des contraintes territoriales et politiques, et doit permettre d’apporter une réponse adaptée aux besoins des communautés sinistrées. Ainsi, pour faire de la reconstruction post-catastrophe une opportunité préventive, un effort d'anticipation est nécessaire – bien que nécessairement limité – il doit être accompagné d’une planification ex post.

Mots clés : reconstruction, catastrophe « naturelle », territoire, retour d’expérience, société, capacités de relèvement

publié le 08/12/2015

 

Avis de soutenance - Lauren Arpin-Pont - le vendredi 27 novembre 2015

Les produits pharmaceutiques et de soin personnel en milieu marin: prédiction des concentrations environnementales et étude des effets sur le métabolisme endogène d'organismes exposés

La soutenance aura lieu à la Faculté de Pharmacie de Montpellier, 15 avenue Charles Flahault, dans la salle 101 (Bâtiment C, 1er étage) le vendredi 27 novembre 2015 à 10h.


Le jury sera composé de :

  • Hélène FENET, Professeur de l'Université de Montpellier Directeur
  • Elena GOMEZ, Professeur de l'Université de Montpellier Co-Directeur
  • Marie-Pierre HALM, Chargée de Recherche à l'IFREMER Rapporteur
  • Emmanuelle VULLIET, Chargée de Recherche de l'Institut des Sciences Analytiques Rapporteur
  • Hélène BLANCHOUD, Maître de Conférences de l'Université Paris VI Examinateur
  • Carole COSSU-LEGUILLE, Professeur de l'Université de Lorraine Examinateur

Résumé :

La question de la contamination du milieu marin par les produits pharmaceutiques et de soin personnel (PPCP) se pose depuis une vingtaine d’années seulement. La principale source de contamination de ces substances se révèle être les stations d’épuration rejetant directement ou non leurs effluents traités en mer, les traitements employés dans ces stations n’étant pas toujours efficaces pour éliminer ces substances. Le premier objectif de la thèse a été d’évaluer l’état des lieux de la contamination du milieu marin par les PPCP, par une étude approfondie de la littérature, et ce dans les différents compartiments du milieu marin, l’eau de mer, les sédiments et les organismes. La contamination du milieu marin est évaluée principalement par des mesures ponctuelles in situ des concentrations des molécules. Cependant, pour obtenir une vision globale de la répartition de ces contaminants, la multiplication des campagnes d’échantillonnage rend cette méthodologie coûteuse en temps et en matériel. Des approches basées sur la modélisation des concentrations environnementales dans le milieu, par la détermination de concentrations environnementales prévisibles (PEC), peuvent être utilisées en complément ou à la place des mesures in situ. Les PEC constituent la première étape de l’évaluation du risque environnemental (ERE) et permettent d’évaluer l’exposition des organismes non cibles à ces substances. Cependant, pour être précise, cette estimation des concentrations doit être affinée en tenant compte des caractéristiques propres au site étudié. Le deuxième objectif de la thèse a été de proposer une méthodologie de calcul des PEC affinée de molécules pharmaceutiques et de leurs métabolites en zone côtière à l’aide d’un modèle hydrodynamique adapté. Deux molécules modèles ont été choisies, la carbamazépine et la venlafaxine. Afin d’évaluer le risque posé par les molécules pharmaceutiques, il est nécessaire de connaître les effets de ces substances sur les organismes. Actuellement, peu de données sont disponibles sur les organismes marins, contrairement aux organismes d’eau douce. De plus, l’ERE est bien souvent basée sur les résultats de tests standardisés, étudiant les effets à l’échelle de l’individu à des concentrations plus élevées que dans l’environnement. D’autres tests, effectués à des niveaux d’organisation biologique plus bas, sont plus sensibles à des faibles concentrations d’exposition, et sont donc plus pertinents en milieu marin. Le dernier objectif de la thèse a été d’étudier les effets du diclofénac sur la production des prostaglandines, cibles du mécanisme d’action connu de cette molécule, chez des moules méditerranéennes exposées.

publié le 18/11/2015

 

Avis de soutenance - Julie Fabre - le lundi 7 décembre 2015 à 14h

Equilibres entre usage et disponibilité en eau sur deux hydrosystèmes méditerranéens - adaptation aux changements climatiques et anthropiques.

Julie Fabre soutiendra le lundi 7 décembre 2015 à 14h00 dans la salle de conférence de la Maison des Sciences de l’Eau, Laboratoire HydroSciences Montpellier (Bât 40) à l’Université Montpellier II.


Le jury sera composé de :

  • Dr. Denis RUELLAND CNRS, UMR HydroSciences Montpellier Directeur
  • Pr. Emmanuel REYNARD Université de Lausanne, IGD, Suisse Rapporteur
  • Dr. Eric SAUQET IRSTEA, Lyon Rapporteur
  • Pr. Gilles BELAUD SupAgro, UMR G-EAU, Montpellier Examinateur
  • Pr. Lucas MENZEL Université de Heidelberg, Allemagne Examinateur
  • Pr. Manuel PULIDO VELAZQUEZ Universitat Politecnica de Valencia, Espagne Examinateur

Résumé :

La thèse propose une approche originale pour évaluer les évolutions à moyen terme des équilibres entre usages et ressources en eau à l’échelle de bassins versants. Un cadre de modélisation intégrant les dynamiques hydro-climatiques et des activités humaines ainsi que les liens entre demandes et ressources en eau a été développé et appliqué sur deux bassins d’échelles différentes et aux usages de l’eau contrastés : l’Hérault (2500 km2, France) et l’Ebre (85000 km2, Espagne). Les écoulements naturels ont été simulés avec un modèle hydrologique conceptuel et un modèle de gestion de barrage piloté par les demandes associées et les contraintes de gestion a été implémenté. Les demandes en eau municipal, industrielle et d'irrigation ont été estimées à partir de données socio-économiques, agronomiques et climatiques. Des débits environnementaux seuils, en-dessous desquels les prélèvements sont limités, ont été pris en compte. La chaîne de modélisation a été calée et validée sous les conditions anthropiques et hydro-climatiques non-stationnaires de 40 années passées, avant d’être appliquée sous quatre combinaisons de scénarios de changements climatiques et d’usages de l’eau, permettant ainsi de différencier les impacts climatiques et anthropiques. Des simulations climatiques de l’exercice CMIP5 ont été utilisées pour générer 18 scénarios climatiques à l’horizon 2050, et un scénario tendanciel des usages de l’eau a été proposé sur la base de tendances socio-économiques locales. La disponibilité en eau a été comparée à la demande à travers des indicateurs de fréquence et d’intensité de satisfaction. L'impact des scénarios climatiques sur la disponibilité et la demande en eau pourrait remettre en question les allocations et débits environnementaux envisagés pour les décennies à venir. Les limitations de prélèvements pourraient devenir plus fréquentes, et la pression anthropique sur les milieux aquatiques pourrait s'intensifier. Pour évaluer le potentiel d’adaptation aux changements climatiques, une analyse de sensibilité des indicateurs aux principaux facteurs d’évolution de la demande et de la gestion de barrages a été réalisée. L’efficacité et la robustesse de mesures individuelles varient entre les bassins et selon les nœuds de demande. Un scénario d’adaptation combinant différentes mesures a ensuite été testé. Ce scénario pourrait réduire sensiblement le stress hydriquel, cependant sa robustesse vis-à-vis des incertitudes climatiques pourrait être insuffisante. Afin d'atteindre un équilibre durable entre usages et ressources en eau et de réduire la vulnérabilité des usages de l'eau, une complémentarité doit être trouvée entre des études quantitatives à l'échelle de bassins versants, comme celle menée dans cette thèse, et des études locales de la vulnérabilité socio-économique et des capacités d'adaptation.

publié le 12/11/2015

 

Avis de soutenance - Paul Hublart - le lundi 30 novembre 2015 à 14h

Apport des modèles hydrologiques conceptuels à l’estimation de la disponibilité en eau pour l’irrigation de la vigne dans les Andes semi-arides.

Paul Hublart soutiendra le lundi 30 novembre 2015 à 14h00 dans la salle de conférence de la Maison des Sciences de l’Eau, Laboratoire HydroSciences Montpellier (Bât 40) à l’Université Montpellier II.


Le jury sera composé de :

  • Dr. Denis RUELLAND CNRS, UMR HydroSciences Montpellier Directeur
  • Pr. André MUSY EPFL, Lausanne Rapporteur
  • Dr. Vazken ANDREASSIAN IRSTEA, Antony Rapporteur
  • Dr. Fabrizio FENICIA EAWAG, Dübendorf Examinateur
  • Dr. Marc VOLTZ INRA, UMR LISAH, Montpellier Examinateur
  • Dr. Iñaki GARCIA DE CORTAZAR ATAURI INRA, US AgroClim, Avignon Invité
  • Dr. James MCPHEE U. de Chile, Santiago Invité

Résumé :

La thèse explore l’utilisation de modèles hydrologiques globaux pour estimer la disponibilité en eau agricole dans le contexte des Andes chiliennes semi-arides. Dans cette région, l’approvisionnement en eau des cultures irriguées de fonds de vallée durant l’été dépend de précipitations se produisant sous forme de neige à haute altitude lors de quelques évènements hivernaux. L’influence des phénomènes ENSO et PDO induit par ailleurs une forte variabilité climatique à l’échelle inter-annuelle, marquée par l’occurrence d’années extrêmement sèches ou humides. La région connaît aussi depuis les années 1980 une progression importante de la viticulture irriguée. Afin de prendre en compte les variations saisonnières et inter-annuelles de la disponibilité et de la consommation en eau d’irrigation, une chaîne de modélisation intégrée a été développée et différentes méthodes de quantification/réduction des incertitudes de simulation ont été mises en œuvre. Les écoulements naturels ont été simulés avec un modèle hydrologique global de type empirique/conceptuel prenant en compte les processus d’accumulation et d’ablation de la neige. En parallèle, les besoins en eau d’irrigation ont été estimés à l’échelle du bassin à partir de modèles phénologiques orientés processus et d’une approche simple du bilan hydrique du sol. Dans l’ensemble, une approche holistique et parcimonieuse a été privilégiée afin de maintenir un niveau d’abstraction mathématique et de représentation des processus équivalent à celui des modèles de bassin couramment utilisés. Afin d’améliorer l’utilité et la fiabilité des simulations obtenues en contexte de changement ou de forte variabilité climatique, l’effet des températures extrêmes sur le développement des cultures et l’impact des pertes en eau par sublimation à haute altitude ont fait l’objet d’une attention particulière. Ce cadre de modélisation conceptuel a été testé pour un bassin typique des Andes semi-arides (1512 km2, 820–5500 m a.s.l.) sur une période de 20 ans incluant une large gamme de conditions climatiques et des pratiques agricoles non-stationnaires (évolution des variétés de vigne, des surfaces et modes d’irrigation, etc). L’évaluation des modèles a été réalisée dans un cadre bayésien en faisant l’hypothèse d’erreurs auto-corrélées, hétéroscédastiques et non-gaussiennes. Différents critères et sources de données ont par ailleurs été mobilisés afin de vérifier l’efficacité et la cohérence interne de la chaîne de modélisation ainsi que la fiabilité statistique et la finesse des intervalles de confiance obtenus. De manière alternative, une caractérisation des erreurs de structure et de l’ambiguïté propre au choix du modèle hydrologique a été réalisée de manière non-probabiliste à partir d’une plate-forme de modélisation modulaire. Dans l’ensemble, la prise en compte explicite de la consommation en eau des cultures a mis en valeur certaines interactions entre paramètres hydrologiques et permis d’améliorer la fiabilité des simulations hydrologiques en année sèche.

publié le 06/11/2015

 

Avis de soutenance - Thomas Darras - le 2 novembre 2015 à 14h

Prévision des crues rapides par apprentissage statistique

Thomas Darras soutiendra le 2 novembre à 14h à l'École des mines d'Alès, Amphi Bertinchamps, 6 avenue de Clavières 30310 Alès.


Le jury sera composé de :

  • Prof. Michael Aupetit QCRT Rapporteur
  • Prof. Pierre Yves Jeannin ISSKA Rapporteur
  • Prof. Pierre Ribstein, UPMC Examinateur
  • Prof. Roger Moussa, INRA Examinateur
  • Maître de recherche, Anne JOHANNET, EMA Directrice de thèse
  • Prof. Séverin Pistre, UM Directeur de thèse
  • Line Kong A Siou, MAYANE Encadrante invitée
  • Bruno Janet, SCHAPI Invité

Résumé :

Le pourtour du bassin méditerranéen subit fréquemment des épisodes de pluie diluvienne à l’origine de crues rapides pouvant provoquer de nombreuses victimes et des dégâts considérables. Afin de faire face à ce phénomène, la prévision hydrologiques, permettant au Service Central d’Hydrométéorologie et d’Appui à la Prévision des Inondations de produire des vigilances crues, tient une place centrale.

Durant les dernières décennies l’efficacité des réseaux de neurones formels pour la prévision des crues rapides a été montrée sur différents bassins versant. Les travaux menés au cours de cette thèse visent à développer une méthodologie générique de mise en oeuvre de réseaux de neurones, testée sur les bassins versants du Gardon d’Anduze et du Lez à Lavalette, dont le comportement hydrodynamique est particulièrement non-linéaire. Afin de limiter l’incertitude des performances en prévision en fonction de l’initialisation du modèle, nous avons, dans un premier temps, proposé un modèle d’ensemble, basé sur la médiane à chaque pas de temps des sorties d’un nombre adéquat de modèles variant uniquement par leur initialisation. D’autre part, sur le bassin du Gardon d’Anduze, afin d’améliorer les performances des réseaux de neurones récurrents par l’introduction d’informations sur l’état du bassin versant avant et pendant l’épisode de crue, différentes variables susceptibles de représenter l’état du système ont été introduites successivement afin de sélectionner celles fournissant les modèles les plus performants. Sur le bassin karstique du Lez, dont la structure est très hétérogène, nous avons appliqué la méthode KnoX permettant d’estimer les contributions au débit à l’exutoire de quatre zones aux comportements hydrologique et hydrogéologique considérés comme homogènes. Ainsi les zones les plus contributives ont été identifiées ; ceci permettra dans un second temps de rechercher les variables les mieux à même de représenter l’humidité dans ces zones.

Les performances des modèles développés montrent que la méthodologie générale de conception d’un modèle pluie-débit par réseaux de neurones s’adapte de manière satisfaisante aux deux bassins cibles dont les fonctionnements hydrologiques et hydrogéologiques sont pourtant très différents.

Certaines pistes de progrès restent à investiguer parmi lesquelles l’amélioration de l’information d’état est prépondérante.

publié le 19/10/2015