Révéler les similitudes de l’hydro-climatologie et de la variabilité des ressources en eau des bassins de l’Amazone et du Congo : une approche intégrée utilisant la télédétection, la modélisation numérique et les observations in situ

Date de début: 01 Octobre 2024

Date limite de candidature: La date limite de candidature à l’école doctorale est le 30 mai 2024 à minuit, mais les candidats sont encouragés à contacter le directeur de thèse dès que possible.

Directeur de thèse: Fabrice Papa

Co-directeur : Adrien Paris

Financement: Concours pour un contrat doctoral

Résumé

L’Amazone et le Congo, les deux plus grands bassins fluviaux de la planète, sont d’une importance capitale pour le climat et les ressources en eau de la planète. Couverts d’une forêt tropicale dense, ils jouent un rôle crucial dans le cycle du carbone. En outre, leurs populations dépendent fortement de la disponibilité des ressources en eau, ce qui les rend particulièrement vulnérables aux changements futurs du cycle de l’eau. Les deux bassins font face au changement climatique et à une pression anthropique croissante, la sécheresse exceptionnelle de 2023 dans l’Amazonie et les inondations extrêmes au début de 2024 dans le bassin du Congo étant des manifestations récentes de ces changements. Il est donc nécessaire de comprendre conjointement la variabilité du cycle de l’eau de ces bassins à toutes les échelles. Ce contexte a motivé l’initiative en faveur de la conservation des forêts tropicales et le lancement du Science Panel for the Congo, inspiré du Science Panel for the Amazon.
Historiquement, le Congo n’a pas reçu autant d’attention que l’Amazone, laissant une connaissance insuffisante de ses caractéristiques hydroclimatiques. En outre, le manque de données in situ limite considérablement la compréhension des deux bassins d’une manière intégrée et des processus climatiques à grande échelle influençant la variabilité hydroclimatique dans les deux bassins. Par exemple, l’oscillation see-saw entre les deux bassins à travers l’océan Atlantique reste peu connue, ainsi que ses déclencheurs à grande échelle.
Les développements récents de techniques de télédétection, associés à une modélisation numérique hydrologique et hydrodynamique de pointe, permettent aujourd’hui de mieux comprendre l’hydrologie des deux bassins. Ce nouveau contexte offre une occasion unique de les étudier dans une approche holistique et de révéler leurs différences et leurs similitudes. Par conséquent, de nouvelles questions majeures peuvent être explorées: Quelle est la quantité d’eau douce, aux échelles saisonnière et interannuelle, qui traverse les plaines d’inondation de l’Amazone et du Congo et leurs liens avec la dynamique du climat ? Comment les bassins réagissent-ils, individuellement et conjointement, lors d’événements extrêmes exceptionnels? Dans quelle mesure les inondations dans le bassin de l’Amazone ont-elles tendance à coïncider avec les sécheresses dans le bassin du Congo et vice versa ? Quelles sont les différences et les similitudes dans les processus qui régissent le bilan de l’eau douce à grande échelle et comment cette dynamique répond à la variabilité du climat ?
Ces questions prennent de nouvelles dimensions avec la grande disponibilité d’observations et simulations à long terme sur ces deux bassins. L’objectif de la thèse proposée est donc d’explorer ces observations et ces modèles afin d’améliorer de manière significative notre connaissance du fonctionnement conjoint des bassins de l’Amazone et du Congo.
Plus spécifiquement, les objectifs sont d’explorer, de combiner et d’analyser une grande variété d’observations provenant de la télédétection (altimétrie, imagerie des eaux de surface, gravimétrie), de mesures in-situ et de simulations hydrologiques (modèle MGB de l’UFRGS-Brésil, ainsi que d’ISBA-CTRIP du CNRM-France) afin d’étudier les questions ci-dessus.
A cette fin, la thèse caractérisera les schémas hydro-climatiques de l’Amazonie et du Congo et explorera leurs liens avec la variabilité climatique à différentes échelles spatio-temporelles. Il s’agira d’étudier les questions relatives aux processus régissant la dynamique de l’eau douce dans les deux bassins, les impacts des événements hydroclimatiques sur la ressource et sa disponibilité future sous l’effet du changement climatique. Cela ouvrira de nouvelles perspectives pour la gestion intégrée des ressources en eau dans les deux bassins afin de participer à l’atténuation potentielle de l’impact du changement climatique pour les communautés riveraines les plus exposées.

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