Couplage et réduction de modèles hydro-écologiques pour la simulation d'écosystèmes aquatiques d'eau douce

par Joseph luis Kahn Casapia

Projet de thèse en Mathématiques et Modélisation

Sous la direction de Antoine Rousseau et de Celine Casenave.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de École Doctorale Information, Structures, Systèmes , en partenariat avec LEMON (Littoral, Environment: MOdels and Numerics) (laboratoire) depuis le 01-09-2018 .


  • Résumé

    La thèse porte sur l'étude des interactions entre les dynamiques biotiques et hydrodynamique dans les modèles d'écosystèmes aquatiques d'eau douce. On cherchera d'une part à proposer un modèle couplé hydro-écologique pertinent, tenant compte des interactions entre hydrodynamique et processus biologiques. D'autre part, des méthodes de réduction des modèles hydro-écologiques seront proposées avec pour objectifs : (1) l'obtention de codes de simulation performants qui pourront être utilisés pour l'analyse de sensibilité et la calibration des modèles; (2) l'identification de mécanismes clés à l'origine de la prolifération des cyanobactéries (ou « algues vertes ») dans les plans d'eau eutrophes. Les modèles et méthodes développés seront calibrés et appliquées sur les cas d'étude du lac Taihu (Chine) et du lac de Créteil (Val-de-Marne). Des scénarios de changements anthropiques seront simulés à l'aide de ces modèles afin d'évaluer leur impact sur la dynamique de l'écosystème et plus particulièrement des cyanobactéries.

  • Titre traduit

    Coupling and reduction of hydro-ecological models for the simulation of fresh water ecosystems


  • Résumé

    The Ph.D thesis focuses on the study of interactions between biotic dynamics and hydrodynamic in models of freshwater ecosystem. On the one hand, we will seek to propose a relevant coupled hydro-ecological model, taking into account the interactions between hydrodynamics and biological processes. On the other hand, methods for the reduction of hydro-ecological models will be proposed with the following objectives: (1) obtaining high-performance simulation codes that can be used for sensitivity analysis and model calibration; (2) identifying key mechanisms responsible for the proliferation of cyanobacteria (or "green algae") in eutrophic water bodies. The models and methods developed will be calibrated and applied to the case studies of Lake Taihu (China) and Lake Créteil (Val-de-Marne). Anthropogenic change scenarios will be simulated using these models to assess their impact on ecosystem dynamics, an more specifically on cyanobacteria dynamics.