Développement de nouvelles techniques d'observation low-cost pour comprendre et gérer les crises sédimentaire et de biodiversité dans un contexte de changement global

Development of new low-cost observation techniques to understand and manage sediment and biodiversity crises in a context of global change

• Auteur / Autrice : Grégoire Toury
• Direction : Olivier Evrard, Oldrich Navratil
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2025
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de l'environnement d'Île-de-France
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement - DRF
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Géochimie Des Impacts (GEDI)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines

Mots clés

Mots clés libres

Risque

Hydrologie

Capteurs low-cost

Bassin-versant

Érosion des sols

Biodiversité

Low-cost sensors

Risk

Soil erosion

Hydrology

Catchment

Biodiversity

Résumé

En réponse au changement global, l'accélération actuelle de l'érosion des sols et des transferts de sédiments dans les hydrosystèmes conduit à une crise sédimentaire et de biodiversité mondiale. Elle s'accompagne de menaces inédites sur les écosystèmes terrestres et aquatiques. Les effets rapides du réchauffement climatique nécessitent de mieux comprendre la forte variabilité spatiale et temporelle de ces phénomènes hydro-sédimentaires pour en identifier les déterminants. La thèse proposée cherchera à développer de nouveaux outils d'observation des processus hydro-sédimentaires adaptés aux approches multi-scalaires afin d'améliorer notre compréhension des processus hydro-sédimentaires dans un contexte de changement global. Ces outils devront pouvoir être déployés dans le cadre d'approches participatives et devront guider les politiques de restauration des ressources. Ce projet de thèse sera mené dans les bassins versants côtiers montagneux de Fukushima (Japon) qui sont exposés à des transferts massifs et fréquents de sédiments générés par les typhons, en phase d'intensification avec le changement climatique. Plus spécifiquement, la thèse proposée visera à développer des approches alternatives de traçage des sédiments – spectroscopie visible et infrarouge, ADN environnemental – pour fournir un diagnostic plus précis et moins onéreux sur les sources et les dynamiques hydrosédimentaires mais aussi sur la biodiversité déployables à moindre coûts, à différentes échelles temporelles et spatiales.

In response to global change, the current acceleration in soil erosion and sediment transfers in hydrosystems is leading to a worldwide sediment and biodiversity crisis. This is accompanied by unprecedented threats to terrestrial and aquatic ecosystems. The rapid effects of global warming require a better understanding of the high spatial and temporal variability of these hydro-sedimentary phenomena in order to identify their determinants. The proposed thesis will seek to develop new tools for observing hydro-sedimentary processes adapted to multi-scalar approaches in order to improve our understanding of hydro-sedimentary processes in a context of global change. These tools should be able to be deployed as part of participatory approaches and should guide resource restoration policies. This thesis project will be carried out in the mountainous coastal watersheds of Fukushima (Japan), which are exposed to massive and frequent transfers of sediment generated by typhoons, which are intensifying as a result of climate change. More specifically, the proposed thesis will aim to develop alternative sediment tracing approaches - visible and infrared spectroscopy, environmental DNA - to provide a more accurate and less costly diagnosis of hydrosedimentary sources and dynamics as well as biodiversity that can be deployed at lower cost, at different temporal and spatial scales.