Description du sujet de thèse

Le sujet de thèse proposé s’inscrit dans la thématique de la formation et la dynamique des milieux karstiques dans le cadre de l’ANR KASPER (https://anr-kasper.gm.umontpellier.fr). Ces milieux fournissent la ressource en eau d’un quart de la population mondiale et représentent la principale ressource en eau pérenne du bassin Méditerranéen. La compréhension de leurs propriétés physiques (structurales et hydrodynamique) ainsi que leur fonctionnement est indispensable pour une gestion adéquate de la ressource en eau. Pour cela, il est nécessaire d’approfondir notre compréhension des conditions et processus hydro-géochimiques déterminants la formation des karsts et leur fonctionnement.
Ce projet s’intéresse en particulier à la théorie de la fantômisation des karsts supposant un découplage des processus hydriques et chimiques le long de discontinuités et hétérogénéités existantes. Pour cela, des simulations numériques seront effectuées avec un code de recherche existant (type PFLOTRAN) de l’échelle d’une fracture à l’échelle du réseau de fractures avec les étapes suivantes : (i) L’injection d’un fluide réactif dans une fracture avec de fortes hétérogénéités minéralogiques de la roche environnante et comparaison avec des expériences en laboratoire. (ii) Simulations à l’échelle du réseau de fractures et impact de la dissolution des carbonates sur les propriétés du réseau. (iii) Application au site du Larzac avec l’intégration de différents types de données terrain.
Ce sujet nécessite une bonne connaissance physique des processus d’écoulement, transport, et réactions (géo)chimiques, et un intérêt pour les sciences de l’environnement, en particulier l’hydrogéologie. Des connaissances en modélisation sont aussi nécessaires, avec des notions sur les méthodes de discrétisation, schémas numériques, et couplage de processus.

Contexte de travail

Le doctorant ou la doctorante sera employé par le CNRS (délégation Occitanie Ouest) et inscrit à l’école doctorale GAIA de l’Université de Montpellier (filière STE, Sciences de la Terre et Environnement, https://adum.fr/as/ed/page.pl?site=gaia&page=l_ed_gaia).
Il ou elle sera accueilli dans le laboratoire Géosciences Montpellier (UMR5243, https://www.gm.umontpellier.fr) qui regroupe des chercheurs CNRS et enseignants-chercheurs de l’Université de Montpellier et qui est rattaché à l’Observatoire des Sciences de l’Univers OREME (Observatoire de REcherche Méditerranéen de l’Environnement). La personne recrutée sera intégrée à l’équipe TMP (Transport en Milieux Poreux) et dans l’axe de recherche Hydrosystèmes en lien avec le Plateau de Calcul Numérique du laboratoire. L’encadrement sera effectué par Delphine Roubinet (chercheure CNRS) en collaboration avec Linda Luquot (chercheure CNRS) pour la partie expérimentale et Philippe Vernant et Cédric Champollion (maîtres de conférence) pour la partie terrain. Deux ingénieurs sont en appui de ce projet : Gérard Lods, ingénieur de recherche en calcul scientifique, et Sandra Van-Exter, assistant ingénieur en chimie expérimentale. Des collaborations avec l’Université de Neufchâtel et le IDAEA-CSIS de Barcelone sont envisagées.

Contraintes et risques

Aucun