HDR Damien Jougnot

Titre : Developing hydrogeophysics for critical zone studies, importance of heterogeneities and processes at the mesoscopic scale

Les membres du jury sont :
Mme Colette Siriex, Professeur des universités, UMR5295 Institut de mécanique et d'ingénierie (I2M), Université de Bordeaux, rapporteur
M. Frédéric Nguyen, Professeur, The Applied Geophysics Unit Research, Université de Liège, Belgique, rapporteur
M. Jean-François Girard, Professeur des universités, UMR 7516 IPG de Strasbourg, Université de Strasbourg, rapporteur
Mme Linda Luquot, Chargée de recherce HDR, UMR 5243 Géosciences Montpellier, Université de Montpellier, examinatrice
Mme Valérie Plagnes, Professeur des universités, UMR 7619 METIS, Sorbonne Université, Paris, examinatrice

Résumé : La zone critique est la fine pellicule externe qui permet la vie sur terre. C’est un compartiment dans lequel ont lieu de nombreux processus couplés bio-chimio-physiques. La caractérisation et le suivi de ces processus sont d’une importance cruciale pour comprendre et protéger la zone critique. Les méthodes géophysiques sont des outils tout particulièrement adaptés pour étudier ces processus in situ et de façon non-intrusive grace à la sensibilité des mesurables physiques aux propriétés d’intérêt de la zone critique. Toutefois, la zone critique est un milieu très fortement hétérogène aux différentes échelles et l’utilisation quantitative de la géophysique dépend de notre capacité à les prendre en compte efficacement. Dans ce manuscrit, je présente les différents travaux que j’ai menés durant les dix dernières années pour une meilleur utilisation de l’hydrogéophysique en prenant en comptes ces hétérogénéités: du développement de modèles pétrophysiques au expériences de laboratoire et aux suivi in situ dans des observatoires de la zone critique. Après une brêve présentation des méthodes géophysique que j’ai utilisées, je définis le concept d’hétérogénéités à l’échelle mésoscopique, c’est à dire plus grande que l’échelle porale mais inférieure à la résolution de la méthode géophysique considérée. Les premières hétérogénéités que je présente sont liées à la distribution de taille des pores dans le milieu et son impact sur la saturation en eau, le flux d’eau et le transport de solutés. La deuxième sorte d’hétérogénéités que j’étudie est la présences de fractures en milieu poreux et de réseaux de fractures. Le dernier genre d’hétérogénéité que je considère est induit par des réactions biogéochimiques à l’échelle locale et leur impact sur les signaux géophysiques. Ces nouvelles avancées et les projets de recherche que je mène actuellement ouvrent la voie à une utilisation plus quantitative et intégrée de la géophysique pour l’étude de la zone critique dans toute sa complexité.

Mots clés: Zone critique, hydrogéophysique, milieux hétérogènes, pétrophysique, changement d’échelle

Vendredi, 17 janvier, 2020 - 14:00
SU Jussieu - Salle Darcy - Tour 46/56 - 3ème étage