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Post-doc en modélisation du transport réactif multiphasique des transferts de masse et de chaleur à travers la zone non saturée pour la transition écologique et la protection/gestion des eaux souterraines.H/F

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
- Français-- Anglais

Date Limite Candidature : jeudi 29 février 2024

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Informations générales

Intitulé de l'offre : Post-doc en modélisation du transport réactif multiphasique des transferts de masse et de chaleur à travers la zone non saturée pour la transition écologique et la protection/gestion des eaux souterraines.H/F
Référence : UMR7327-MARROU0-043
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : ORLEANS
Date de publication : jeudi 8 février 2024
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 avril 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2905,76 € bruts
Niveau d'études souhaité : Niveau 8 - (Doctorat)
Expérience souhaitée : Indifférent
Section(s) CN : Terre et planètes telluriques : structure, histoire, modèles

Missions

La mission principale du post-doctorat est de modéliser le transport réactif dans la zone non saturée (ZNS), à une échelle « représentative » de l'aquifère de Beauce. Grâce à la caractérisation des matériaux O-ZNS en laboratoire, à la détermination des paramètres pétrophysiques et hydrodynamiques sur l'ensemble de la ZNS, un modèle hydrogéologique sera développé. Le modèle vise à fournir une compréhension approfondie des processus physico-chimiques clés avec leurs couplages à plusieurs niveaux et leurs interdépendances à travers différentes échelles. L'observatoire O-ZNS, situé sur un site agricole à Villamblain (Centre Val de Loire, France), offre un dispositif d'observation/surveillance unique composé d'un puits exceptionnel d'une profondeur de 20 m et d'un diamètre de 4 m, ainsi que d'une variété de forages et de capteurs environnementaux adaptés aux investigations géochimiques, microbiologiques et hydrogéologiques (https://www.isto-orleans.fr/2022/03/17/installation-de-lobservatoire-o-zns-a-villamblain-pour-le-suivi-et-la-protection-de-la-nappe-de-beauce/). L'observatoire permet le déploiement de capteurs innovants qui peuvent fournir des mesures 3D quantitatives, massives et hautement résolues liées à l'écoulement des fluides et aux processus de transfert de chaleur/masse dans la ZNS (i.e., produits chimiques réactifs, les processus/barrières d'oxydoréduction, la teneur en eau du sol, les signaux électrochimiques et électrocinétiques, etc.)
Le candidat retenu intégrera l'équipe de la plateforme O-ZNS et le groupe "GeoEnergies & Environment" de l'ISTO. Il/elle sera chargé(e) de développer le modèle hydrogéologique de l'observatoire de l'O-ZNS, en y intégrant différents types de données et concepts géoscientifiques disponibles (géologie, géophysique, hydrogéologie, bio-géochimie, etc.) et les suivis en cours continuellement mis à jour. Le chercheur bénéficiera d'un réseau de spécialistes dans les trois domaines clés : i) thermocinétique, ii) physico-chimie des interfaces et iii) modélisation du transport réactif multiphasique. Il/elle contribuera au choix des outils de surveillance environnementale intelligents qui seront installés dans le puits O-ZNS à Villamblain (35 km au nord-ouest d'Orléans, Centre Val de Loire, France).

Activités

Le post-doctorant recherché interagira avec le chef de projet O-ZNS (ISTO) et les équipes de modélisation du transport réactif du BRGM pour réaliser les taches suivantes :
- Analyse critique des données géochimiques et minéralogiques acquises sur le site O-ZNS.
- Compilation des données cinétiques bibliographiques des réactions minérales et organiques et la respiration microbiologique.
- Organiser des bases de données hétérogènes et multi-domaines pour assurer leur interopérabilité en vue de développer les jumeaux numériques de l'O-ZNS pour la Modélisation du Transport Réactif.
- Interpréter les données d'observation à l'aide de modèles numériques de transfert de masse et de chaleur dans la ZNS et identifier le devenir et les voies de passage des polluants agricoles.
- Contribuer à la conceptualisation de l'expérimentation en laboratoire en utilisant les colonnes de sol de l'ISTO et les techniques analytiques de ses laboratoires pour caractériser l'eau, les gaz et les minéraux impliqués dans les colonnes de transport réactif.
- Contribuer à la valorisation scientifique et à la présentation des résultats du projet lors d'ateliers, de séminaires et de conférences internationales.
- Interagir de manière constructive et continue avec le réseau de partenaires du projet O-ZNS et être force de proposition pour les futurs projets ANR, Région Centre, Horizon Europe et les partenaires industriels.

Compétences

- Compétences avérées dans le domaine de la modélisation numérique, les mécanismes thermocinétiques, le traitement et l'interprétation des données géochimiques (qualité de l'eau, minéralogie, propriétés pétrophysiques, ...).
- Connaissance de la modélisation numérique/de la géologie numérique et du couplage entre les processus thermos-hydro-bio-géochimiques (HYDRUS, PHREEQC, TOUGH2, MARTHE, Matlab, COMSOL Multiphysics, etc.).
- Compétences approfondies dans l'analyse théorique des résultats des hydro-systèmes complexes réactifs multiphasiques et l'exploitation de différents types de données (géophysique, hydrogéologie, géologie, etc.).
- Compétences en matière de mesure des propriétés physiques, chimiques, électrocinétiques et électrochimiques (processus redox) des corps géologiques et des fluides associés.
- L'exploitation des connaissances en hydrogéophysique sera un plus.
- Goût pour le travail en équipe et forte curiosité scientifique pour interagir avec des spécialistes de domaines connexes (géologues, géophysiciens, microbiologistes,...).
- Bon niveau dans les langages de programmation informatique (Fortran, Python, C, C++, etc.).
- Facilités à rédiger des articles scientifiques pour la valorisation des résultats.
- Excellente maîtrise de l'anglais (écrit et parlé).

Contexte de travail

Au CNRS, le laboratoire ISTO (Orléans) développe un observatoire (plateforme O-ZNS) sur la zone non saturée (ZNS), dans le cadre des programmes régionaux PIVOTS et JUNON, afin de comprendre les interactions eau-roche-biosphère évoluent dans le temps et l'espace dans un milieu à double porosité, sous l'effet des transferts de masse (eau et contaminants) et de chaleur. L'objectif principal de ce projet est de caractériser la structure de la zone vadose et d'améliorer la compréhension de sa dynamique hydro-bio-chimique, depuis la surface du sol jusqu'à la nappe phréatique de l'aquifère de Beauce, sur toute l'épaisseur de la ZNS (environ 20 m sur le site d'étude). L'objectif à long terme est d'identifier les processus clés favorisés par la pression anthropique et les passages des fluides le long du continuum sol-aquifère, afin de bâtir une nouvelle génération d'outils de modélisation prédictive efficaces pour les décideurs politiques et/ou industriels pour une meilleure gestion des eaux souterraines.