Tâche 1 : Typologie des anomalies thermiques dépendant des eaux souterraines
Analyser les données existantes collectées au cours de la dernière décennie dans une grande variété de contextes hydrogéologiques (Argens, Drac et Veyle - projet ESTHER du BRGM et de l'AERMC). On développera une classification simple des refuges thermiques en fonction de l'origine de l'eau (nappe phréatique profonde, aquifère local, recyclage hyporhéique, affluents froids).
Tâche 2 : Dynamique des aquifères et variabilité temporelle des anomalies thermiques
Parallèlement à l'analyse des anomalies thermiques à travers les contextes déployés ci-dessus, l'instrumentation sur le terrain des refuges thermiques connus fournira des connaissances sur leur dynamique temporelle. En particulier, le régime hydrodynamique des aquifères (basses eaux, crues, la vitesse de réponse aux changements de régime, etc.) sera évalué pour comprendre son effet sur la géométrie et l'étendue spatiale des anomalies thermiques.
Plusieurs méthodes seront déployées et combinées, notamment l'imagerie IRT aéroportée multitemporelle par drone, les profils longitudinaux et latéraux d'une série de paramètres physicochimiques (conductivité électrique, oxygène dissous, température), des enregistreurs de température et de niveau d'eau in-situ, etc.) sur les rivières Ain et Buèges par exemple.
Tâche 3 : Modélisation analytique des échanges de chaleur.
En utilisant les résultats des tâches 1 et 2, le doctorant déterminera quelles anomalies sont les plus vulnérables au changement climatique, et les paramètres les plus décisifs pour assurer leur durabilité et leur longévité (par exemple, l'écoulement ou le niveau des eaux souterraines, la température des eaux souterraines, la différence de température entre les eaux souterraines et les eaux de surface, les changements dans la direction des échanges, les caractéristiques du substrat, etc.).
Tâche 4 : Élaboration d'indicateurs fonctionnels pour la restauration et la conservation.
Sur la base des analyses résultant des tâches 1 à 3 (approches typologique, dynamique et analytique), la thèse définira des indicateurs de l'état des échanges nappe-rivière à l'échelle d'un système ou d'un sous-système fluvial. Une série d'indicateurs sera développée pour diagnostiquer la présence/absence d'anomalies thermiques dépendant de l'eau souterraine dans des tronçons de rivière sur la base de caractéristiques physiques. Un ensemble complémentaire d'indicateurs sera développé pour évaluer le potentiel des tronçons de rivière à agir comme des refuges thermiques pour les poissons.
