Description

Ce projet de recherche doctoral vise à comprendre et prédire l'évolution des hydrosystèmes nordiques sous l'effet combiné des changements climatiques, des dynamiques de végétation et du dégel du pergélisol. Ces facteurs exercent une influence déterminante sur les composantes du cycle hydrologique continental, en particulier sur le compartiment souterrain. Les systèmes autrefois locaux, limités par le sol gelé, se rechargent désormais plus efficacement et tendent à se transformer en aquifères régionaux interconnectés, contribuant davantage au débit des cours d'eau. Cette transition modifie non seulement la saisonnalité et la disponibilité de la ressource en eau mais perturbe également les équilibres thermiques locaux ainsi que la pérennité des habitats aquatiques.

Il en résulte de nouveaux enjeux pour les communautés nordiques, avec l'émergence de nouvelles sources d'eau potable souterraines, qu'il convient de gérer durablement, tout en préservant les écosystèmes fragiles qui en dépendent. Or la complexité des interactions entre processus hydrothermiques de surface et souterrains, leur caractère évolutif ainsi que les limites inhérentes à leur représentation dans les modèles en l'absence de jeux de données robustes, restreignent la fiabilité des projections relatives à l'évolution des ressources en eau en Arctique.

Dans ce contexte, le projet s'appuie sur l'étude d'un bassin versant instrumenté de longue date au nord du Québec, situé dans une zone de pergélisol discontinu en transition. La disponibilité d'observations météorologiques, hydro(géo)logiques, thermiques et écologiques constitue un atout majeur pour analyser les trajectoires d'évolution des débits et des températures de l'eau dans ces environnements froids en mutation rapide. La mise en œuvre d'une chaîne de modélisation intégrée, fondée sur une représentation physique améliorée des conditions de surface et alimentée par ces données, permettra d'identifier les facteurs déterminants de l'évolution des hydrosystèmes nordiques, tout en évaluant conjointement le potentiel d'exploitation des eaux souterraines et la résilience des systèmes aquifères associés.

Compétences requises

Nous recherchons des candidats motivés, mobiles et intéressés par les enjeux liés à l’eau, prêts à s’investir dans un environnement de travail international. Les candidats devront être titulaires d’un diplôme de niveau master en sciences de l’eau ou en ingénierie. Une solide expérience en programmation scientifique ainsi qu’en traitement et analyse des données environnementales est attendue. Une première pratique de la modélisation hydrologique et/ou hydrogéologique constituera un atout significatif. Une excellente maîtrise de l’anglais, tant à l’écrit qu’à l’oral, ainsi que des compétences avérées en rédaction scientifique et en communication, sont essentielles.

Bibliographie

[1] M. Elshamy et al. In : Water Resources Research (2025). doi : 10.1029/2024WR039276.
[2] P. Lamontagne-Hallé et al. In : Environ. Res. Lett. (2018). doi : 10.1088/1748-9326/aad404.
[3] F. Sergeant et al. In : Journal of Hydrology (2021). doi : 10.1016/j.jhydrol.2021.126577.
[4] Z. Wang et al. In : Water Resources Research (2024). doi : 10.1029/2023WR035913.
[5] M. Heijmans et al. In : Nat Rev Earth Environ (2022). doi : 10.1038/s43017-021-00233-0.
[6] T. Glass et al. In : Ecosphere (2025). doi : 10.1002/ecs2.70371.
[7] J.-M. Lemieux et al. In : Hydrogeology J (2016). doi : 10.1007/s10040-016-1411-1.
[8] J.-M. Lemieux et al. In : Permafrost and Periglacial Processes (2025). doi : 10.1002/ppp.2255.
[9] B. Kurylyk et al. In : Earth-Science Reviews (2014). doi : 10.1016/j.earscirev.2014.06.006.
[10] B. Kurylyk et al. In : Water Resources Research (2014). doi : 10.1002/2013WR014588.
[11] R. Fortier et al. In : Hydrogeology J (2020). doi : 10.1007/s10040-020-02113-1.
[12] J.-M. Lemieux et al. In : Hydrogeology J (2020). doi : 10.1007/s10040-020-02110-4.
[13] N. Young et al. In : Geophysical Research Letters (2020). doi : 10.1029/2020GL087695.
[14] F. Dominé et al. In : Remote Sensing of Environment (2025). doi : 10.1016/j.rse.2025.114715.
[15] M. Walvoord et al. In : Vadose Zone Journal (2016). doi : 10.2136/vzj2016.01.0010.

Mots clés

Eaux souterraines, Pergélisol, Modélisation