Offre de stage de Master 2 Etude de la dynamique des propriétés

Offre de stage de Master 2
Etude de la dynamique des propriétés granulométriques et minéralogiques
des matières en suspension des cours d’eau
dans un bassin versant instrumenté
Contexte
L’intensification de l’agriculture au cours de la seconde moitié du XXème siècle s’est accompagnée
d’une importante modification des paysages ruraux. Cette dernière est notamment la conséquence du
remembrement, du recalibrage des cours d’eau, ainsi que du drainage des sols hydromorphes. Cette
évolution des paysages a en particulier eu pour conséquence un transfert accru de matière particulaire
depuis les versants vers les masses d’eau. Il en résulte un colmatage et un envasement généralisés des
cours d’eau de têtes de bassins qui représentent une menace pour l’atteinte du bon état écologique
des cours d’eau d’ici à 2015.
Le transfert particulaire au sein des versants a plusieurs origines : érosion de surface/subsurface,
transferts via les réseaux de drainage, érosion de berges. Toutefois, l’importance relative de ces
processus, variable selon les contextes, ainsi que le degré de connectivité entre la matière mise en
mouvement sur les versants et celle exportée par les cours d’eau restent difficile à établir. Dans ce
contexte, l’EA GéHCo (geosciences.univ-tours.fr) mène depuis 2011 des recherches en partenariat
avec d’autres structures académiques (BRGM, LSCE, Université de Poitiers), spécialisées dans les
transferts de matière et la caractérisation de cette dernière, avec une participation financière
importante de l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne.
Le bassin versant du Louroux, d’une superficie de 2400 ha, situé à 20 km au sud de Tours, a ainsi été
récemment instrumenté. Il est caractéristique des têtes de bassins agricoles de plaine fortement
modifiés par l’homme au cours du dernier siècle. Chacun des huit sites instrumentés est équipé de
capteurs et de préleveurs automatiques, permettant de suivre les niveaux d’eau et la turbidité de cours
d’eau et de sorties de drains avec une haute résolution temporelle, afin de déterminer la dynamique
des flux de matières en suspension (MES) à l’échelle de crues et de l’année hydrologique.
La quantification de la dynamique des MES du point de vue quantitatif est en cours d’étude.
Parallèlement, il est nécessaire de les caractériser du point de vue granulométrique et minéralogique,
ces deux propriétés constituant des indicateurs de leurs modalités de transfert.
Objectif du stage
L’objectif du stage est donc d’étudier la dynamique des propriétés granulométriques et
minéralogiques des MES au cours d’une année hydrologique. Il s’agira en particulier de déterminer
cette dynamique :
- (i) dans le temps (échelle annuelle, de la crue)
- (ii) dans l’espace (5 stations instrumentées sur cours d’eau)
- (iii) à la sortie des drains (3 drains instrumentés).
Cette dernière approche permettra de mieux évaluer la nature de la matière solide issue du réseau de
drainage, qui constitue une source potentiellement importante de MES pour les cours d’eau.
Mise en œuvre
Phase bibliographique
Cette première phase vise à faire un état de l’art des études portant sur la dynamique granulométrique
et les propriétés minéralogiques des matières en suspension en contexte de cours d’eau de tête de
bassin. Elle permettra de resituer els résultats obtenus au cours de cette étude.
Phase de terrain
Les MES seront étudiées à partir du prélèvement d’échantillons d’eau à l’aide de préleveurs
automatiques installés sur chaque site instrumenté. Les modalités de prélèvement (fréquence,
échantillons de crue/hors crue, quantité) seront fixées avec l’aide des encadrants de stage. Des
prélèvements auront déjà été effectués et analysés pour le début de l’année hydrologique.
Phase de laboratoire
Les analyses en laboratoire seront effectuées après préparation des échantillons sur les deux sites de
Tours et Poitiers :
- Granulométrie laser (gamme de mesures : 0,05-3500µm) à Tours ;
- Minéralogie des argiles par diffraction des rayons X et spectrométrie infra-rouge à Poitiers.
Analyse de données
La phase d’analyse de données vise à identifier les modalités de la dynamique des MES du point de
vue de leurs propriétés. Une approche statistique visera à discerner les propriétés des MES en fonction
de la période de l’année, de la phase de la crue, de la localisation au sein du bassin versant.
Profil demandé, qualités requises
Master 2 en Sciences de la Terre/Sciences de l’Eau/Sciences de l’Environnement, Ingénieur en fin de
cursus selon spécialité (eau/agronomie/science du sol).
- Connaissances en hydrologie, géosciences de surface
- Goût pour le terrain, l’instrumentation, le travail en laboratoire
- Rigueur dans l’application de protocoles analytiques
- Solides connaissance en analyse statistique
- Permis de conduire indispensable
Encadrants, contacts
Sébastien Salvador-Blanes (Maître de conférences, EA GéHCo, Univ. Tours)- [email protected]
Laurent Caner (Maître de conférences, UMR IC2MP, Univ. Poitiers) – [email protected]
Candidatures à faire parvenir avant le 5 janvier 2015.
Conditions de réalisation du stage
Durée : 6 mois, entre février et septembre 2015.
Localisation : principalement à l’Université de Tours, avec des séjours à l’Université de Poitiers.
Indemnité légale de stage de 436,05€/mois.