Analyse des relations entre débits liquides, matières en suspension et turbidités pour une grande diversité de bassins versants

La compréhension de l’érosion et du transport sédimentaire présente des enjeux importants en termes de gestion des ressources en sols et eaux de la zone critique. L’érosion hydrique est considérée comme la principale menace pesant sur les sols en générant des pertes irréversibles. Le transfert des matières en suspension (MES) vers l’aval pose des problèmes de dégradation de la qualité des rivières par colmatage du fond et constitue également un vecteur privilégié du transport de nutriments, contaminants ou pathogènes. Les transferts particulaires sont par ailleurs très sensibles aux changements d’usage des terres, aux aménagements ainsi qu’aux changements d’occurrence et de sévérité des précipitations.
La plupart des études ayant cherché à synthétiser les mesures réalisées dans différents contextes portent sur la variabilité spatiale des taux d’érosion sur versants (Cerdan et al., 2010) ou la comparaison de variables intégratives comme les flux sédimentaires dans différents hydrosystèmes (Milliman et Syvitski, 1992 ; De Vente et al. 2011 ; Vanmaercke et al., 2011). En revanche très peu d’études se sont intéressées à comparer les relations entre les variables qui permettent d’établir les flux, i.e. débit liquide, MES et turbidité, alors que leur analyse peut apporter des éclairages sur les processus hydrosédimentaires, notamment en explorant leur variabilité temporelle (Vercruysse et al., 2017).
Au sein des infrastructures de recherche OZCAR et RZA, de nombreux observatoires réalisent des mesures en continu des débits liquides, des turbidités et/ou des mesures ponctuelles de concentrations en MES aux exutoires de bassins versants. Les séries disponibles à « haute » résolution temporelle de ces 3 variables couvrent une large gamme de tailles de bassins versants, de conditions pédo-géo-morphologiques, d’usage des sols et de forçages météorologiques. L’objectif du stage est donc d’analyser la variabilité inter et intra-sites des relations débits-MES-turbidités. Après un travail de compilation et d’harmonisation de l’ensemble des données disponibles, les questions suivantes à la fois méthodologiques et cognitives pourront être traitées :
• Dans quelles mesures les prélèvements ponctuels de MES sont-ils représentatifs de l’ensemble des débits liquides et turbidités observés ?
• Existe-t-il des signatures temporelles (évènement-saison-année) dans les relations débits-MES-turbidités ?
• Est-il possible d’identifier des facteurs de contrôle responsables de la variabilité de ces relations entre les différents sites ?

Lieu du stage : Institut des Géosciences de l’Environnement à Grenoble

Encadrants : C. Legoût (cedric.legout univ-grenoble-alpes.fr), G. Nord (guillaume.nord univ-grenoble-alpes.fr), C. Lebouteiller (caroline.le-bouteiller irstea.fr) avec des contacts réguliers avec les responsables des différents observatoires fournisseurs de données

Durée : 6 mois au premier semestre 2020

Pour candidater : Merci d’adresser un CV et une lettre de motivation aux adresses mail mentionnées ci dessus.