Thèse Impact du Changement Climatique sur les Réserves d'Eau Souterraines par Application de Différentes Techniques Satellites pour Réduire les Contributions Hydrologiques H/F - Doctorat_Gouv

Établissement : Université de Toulouse
École doctorale : SDU2E - Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace
Laboratoire de recherche : GET - Geosciences Environnement Toulouse
Direction de la thèse : Guillaume RAMILLIEN
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-06-01T23:59:59

Les eaux souterraines, essentielles à la survie de plus de sept milliards de personnes dans le monde, jouent un rôle fondamental dans la gestion des ressources en eau douce. Cependant, ces aquifères sont de plus en plus menacées par la pression démographique, le changement climatique, les pratiques de gestion de cette ressource précieuse et la pollution. Dans de nombreuses régions connaissent une diminution drastique des réserves souterraines, voire leur épuisement complet.
Les méthodes traditionnelles de surveillance des aquifères, basées sur des mesures ponctuelles (puits et piézomètres), ont malheureusement d'une couverture limitée sur les continents et d'un suivi temporel très souvent discontinu. L'observation satellitaire, notamment avec le lancement d'une nouvelle génération de missions de gravimétrie spatiale GRACE et GRACE-FO depuis 03/2002, offre une opportunité unique de pallier à ces lacunes grâce à une surveillance spatio-temporelle continue et systématique à l'échelle mondiale. Les données de ces missions permettent d'estimer les variations des stocks d'eau souterrains et ainsi d'identifier les zones à risque d'appauvrissement des nappes phréatiques . Cependant, pour accéder à la contribution des eaux souterraines, il est nécessaire de réduire les données gravimétriques satellites grâce à des données les plus précises possibles sur les autres compartiments hydrologiques : les eaux de surface (lacs, rivières, humidité du sol, neige) voire la végétation.
Cette thèse est basée sur le développement de méthodes avancées d'analyse des données gravimétriques issues des missions de gravimétrie spatiale GRACE & GRACE-FO et voire de la future mission géodésique MAGIC en préparation. L'objectif principal est d'améliorer la séparation des compartiments hydrologiques superficiels de celui des eaux souterraines en intégrant des données complémentaires issues de modèles globaux pour les paramètres atmosphériques, et d'autres missions satellitaires telles que SMAP, SMOS et CYGNSS, qui fournissent des informations globales sur l'humidité des sols, de la végétation et des eaux libres. Des approches multi-techniques seront envisagées, elles combineront de manière optimale les différentes 'informations pour cartographier les variations des eaux souterraines de manière précise, et ainsi mieux comprendre leur dynamique à long terme face au changement climatique.
Le candidat devra posséder d'une formation en mathématiques, en physique, ou en science de la Terre ainsi que de compétences en programmation (Python, Matlab, Fortran, C ou C++). Autonomie, forte motivation et l'esprit d'initiative du candidat seront grandement appréciées.

Les eaux souterraines constituent le réservoir d'eau douce le moins connu, et pourtant essentiel aux activités humaines. Seule l'observation spatiale par gravimétrie est en mesure de fournir une mesure globale et régionale des variations de la quantité d'eau stockée à l'intérieur de notre planète. Le sujet de thèse est basé sur l'extraction de cette composante du cycle de l'eau pour pouvoir étudier son évolution en réponse notamment au changement climatique.

Le candidat devra posséder d'une formation en mathématiques, en physique, ou en science de la Terre ainsi que de compétences en programmation (Python, Matlab, Fortran, C ou C++). Autonomie, forte motivation et l'esprit d'initiative du candidat seront grandement appréciées.