Trajectoires hydrologiques en contexte de changements climatiques, de végétation et de dégradation du pergélisol : modélisation intégrée d'un bassin versant instrumenté du nord du Québec // Hydrological Trajectories under Climate Change, Vegetation Dynami

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.
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The aim of this doctoral research project is to understand and predict how northern hydrosystems evolve under the combined effects of climate change, vegetation dynamics, and permafrost degradation. These factors decisively influence the components of the continental water cycle, particularly the groundwater compartment. Systems that were once localised and limited by permafrost are now recharging more efficiently and tending to transform into interconnected regional aquifers, contributing more to river flow. This transition not only alters the seasonality and availability of water resources, but also disrupts local thermal regimes and the long-term viability of aquatic habitats.

This creates new challenges for northern communities, as new sources of groundwater for drinking water emerge that need to be managed sustainably while preserving the fragile ecosystems that depend on them. However, the complexity of the interactions between surface and subsurface thermohydrological processes, their evolving nature, and the difficulty of representing them adequately in models, in the absence of robust datasets, limit the reliability of projections regarding the evolution of water resources in the Arctic.

In this context, the project draws on the long-term monitoring of a catchment area in northern Quebec, which is located in a region of discontinuous permafrost undergoing transition. The availability of meteorological, hydro(geo)logical, thermal and ecological observations is crucial for analysing the evolution of water flows and temperatures in these rapidly changing cold environments. Implementing an integrated modelling chain based on an improved physical representation of surface conditions and driven by the available dataset will enable the identification of the key factors determining the evolution of northern hydrosystems while assessing the potential for groundwater exploitation and the resilience of associated aquifer systems.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Contrat doctoral

Concours pour un contrat doctoral

Sorbonne Université SIS (Sciences, Ingénierie, Santé)

398 Géosciences, Ressources Naturelles et Environnement

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.
We are looking for motivated candidates with a keen interest in water-related issues who are willing to work in an international environment. Candidates must hold a Master's degree in Water Science or Engineering. They should have solid experience in scientific programming and in processing and analysing environmental data. Experience in hydrological and/or hydrogeological modelling would be a significant asset. Excellent written and spoken English, as well as proven scientific writing and communication skills, are essential.