Modélisation hydro(géo)logique pour la caractérisation des assèchements de cours d’eau en contexte de socle cristallin (Massif Armoricain)
Type d'offre : Stage (6 mois)
Localisation : Bretagne
Société : Inrae
Date limite de candidature : 14/11/2025 (publiée le 15/10/2025)
Présentation de l'offre
Contexte & objectifs
Contrairement à ce que suggèrent bien souvent les cartes statiques, le réseau hydrographique d’un bassin-versant est bel et bien dynamique ! De l’amont à l’aval, et au fil des saisons, les cours d’eau s’étendent, se contractent, selon les conditions climatiques et les caractéristiques du paysage : topographie, lithologie, type de sols, et occupation du sol. Les activités anthropiques influencent également fortement la dynamique de l’eau en surface et en profondeur (par exemple : imperméabilisation, pompages, rectification des lits…). Les cours d’eau intermittents et éphémères représentent environ la moitié du réseau hydrographique mondial (Messager et al., 2021), et leur proportion tend à croître sous l’effet des changements globaux. Identifier les causes de l’intermittence le long du réseau hydrographique, et projeter son devenir, reste un défi pour la communauté scientifique. Pourtant, ces informations sont très demandées par les gestionnaires des territoires et les décideurs publics.
Dans un contexte de climat tempéré et d’aquifères de socle fracturés, les têtes de bassins-versants du Massif Armoricain sont principalement alimentées par les eaux souterraines, via les sources, les zones humides et les échanges nappe-rivière. Bien que peu profonde, la nappe phréatique joue un rôle crucial dans le soutien des débits des cours d’eau, en particulier en période d’étiage. Pour simuler l’intermittence, il est donc essentiel de représenter la nappe dans les modèles hydro(géo)logiques, aussi simple qu’il soit. En effet, la capacité d’écoulement et de stockage des aquifères conditionnent les temps de transfert et de résidence de l’eau à l’échelle du bassin-versant, en influençant directement la durée, la fréquence et l’intensité de l’assèchement des cours d’eau.
La simulation des débits nuls demeure encore aujourd’hui un défi en modélisation hydrologique. Cette difficulté peut être accentuée par une représentation inadéquate du site d’étude dans le modèle, en raison d’une connaissance insuffisante des hétérogénéités géologiques, géomorphologiques et pédologiques locales. Ces hétérogénéités doivent être mieux comprises et caractérisées sur un ensemble de sites présentant des conditions contrastées, afin d’améliorer la robustesse et la transférabilité des modèles sur un plus large territoire.
Ce stage s’inscrit dans une action de recherche associant l’Office Français pour la biodiversité et INRAE visant la caractérisation de l’intermittence des cours d’eau dans le Grand Ouest. Le stage aura pour objectif d’analyser l’influence du climat, de la géomorphologie et des caractéristiques physiques des aquifères sur l’intermittence du réseau hydrographique armoricain.
Missions attendues
Sur une centaine de bassins-versants du Massif Armoricain, comparaison du réseau hydrographique modélisé à partir d’un indice topo-climatique avec l’intermittence observée des cours d’eau.
L’objectif de cet axe est d’identifier si des facteurs autres que la topographie et le climat influencent la fréquence d’assèchement des cours d’eau, tels que les hétérogénéités géologiques ou les perturbations d’origine anthropique. La modélisation du réseau hydrographique s’appuiera sur un indice calculé à partir de données topographiques issu de modèles numériques de terrain et de données climatiques (Mérot et al., 2003). Cette méthode sera appliquée sur une centaine de bassins versants de tête du massif armoricain dont les bassins versants des réseaux INRAE, OZCAR (lien), ZA (lien), OFB (lien) et EBR (lien). La relation entre l’indice topo-climatique calculé et la fréquence observée des assecs (base de données ONDE, lien), sera analysée. Les résultats obtenus seront également confrontés aux probabilités d’assèchement issues d’un modèle statistique national (Snelder et al., 2013).
Ce travail constituera un premier livrable : une carte du réseau hydrographique théorique (calculé à partir d’un MNT) comparé au réseau observé à l’échelle régionale. Cette carte sera publiée sur un portail d’information géographique (https://geosas.fr). Cette nouvelle couche d’information, combinée à d’autres bases de données existantes (IDPR, BD TOPAGE…), pourra être mobilisée par les gestionnaires des territoires pour mieux comprendre les causes d’assèchement des sections de cours d’eau à l’échelle d’un bassin-versant.
Modélisation hydrogéologique spatialement distribuée pour analyser et représenter l’influence des caractéristiques de la nappe d’eau souterraine et de la recharge sur l’intermittence des cours d’eau.
L’objectif de cet axe est d’évaluer si une représentation explicite de la nappe permet d’améliorer la simulation de l’intermittence des cours d’eau, en affinant les résultats obtenus dans l’axe précédent. Pour cela, une modélisation spatialement distribuée est envisagée afin de simuler finement les dynamiques de déconnexion nappe–cours d’eau sur l’ensemble du bassin-versant. L’approche de modélisation s’appuiera sur la plateforme HydroModPy (Gauvain et al., 2023) et sera appliquée sur un ou deux bassins versants du massif armoricain. Les modèles seront calés sur la dynamique passée de contraction/extension du réseau hydrographique (Abhervé et al., 2023). Ces modèles permettront ensuite d’évaluer l’impact de différents scénarios de recharge sur le degré de permanence du réseau hydrographique. Ce travail de modélisation prospective aura pour but de quantifier l’effet d’une diminution de la recharge, projetée par les modèles climatiques, sur l’intermittence des cours d’eau.
Contribution à des campagnes de terrain de mesures physico-chimiques dans les sources, cours d’eau et zones humides visant à l’acquisition de données complémentaires sera attendue. Les données collectées contribueront notamment à mieux calibrer les modèles développés au cours du stage.
Durée : 6 mois – Février/Mars à Juillet/Août 2026
Profil recherché
- Master 2 ou équivalent en hydrologie ou sciences de l’environnement
- Compétences en analyse de données et statistiques, notamment spatiales (SIG)
- Compétences en développement informatique (langages R ou Python)
- Les livrables du stage impliquent une capacité à communiquer vos résultats sous différents formats
Veille eau c'est aussi
UN ANNUAIRE DES BUREAUX D'ETUDES
Bureaux d'études dans les métiers de l'eau, classés par département
Ne ratez aucune nouvelle annonce : pour recevoir les nouvelles offres d'emplois et de stage tous les matins, inscrivez-vous à notre newsletter !
Toutes les offres d'emplois et de stages Emplois dans les métiers de l'eau Stages dans les métiers de l'eau Emplois technicien de rivière Emplois traitement des eaux Emplois zones humides Emplois hydraulique Emplois assainissement Emplois chargé d'études / chargé de mission Emplois hydrobiologiste