Thèse Impact du Changement Climatique sur la Qualité des Eaux Souterraines Modélisation des Transferts d'Eau et de Contaminants au Sein des Aires d'Alimentation de Captage Prioritaire H/F - 37

Établissement : Université de Tours
École doctorale : Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers - EMSTU
Laboratoire de recherche : Géo-hydrosystèmes continentaux
Direction de la thèse : Cécile GROSBOIS-BACCHI ORCID 0000000262800201
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-09T23:59:59

Cette thèse a pour objectif d'évaluer l'impact de scénarios d'adaptation agricole au changement climatique sur la qualité des eaux souterraines, en particulier les concentrations en nitrates dans plusieurs captages d'alimentation en eau potable (AEP). Elle vise à identifier les stratégies agricoles les plus favorables pour préserver la ressource en eau tout en maintenant la production.
Depuis la révolution agricole, l'usage intensif d'engrais et de pesticides a entraîné un transfert accru de contaminants, notamment l'azote, vers les hydrosystèmes. Aujourd'hui, de nombreux captages AEP sont affectés, provoquant parfois leur fermeture.
Des travaux récents montrent que le changement climatique pourrait accentuer les transferts d'azote vers les nappes, en lien avec la baisse des rendements agricoles.
La méthodologie repose d'abord sur l'estimation des surplus azotés jusqu'en 2120 selon différents scénarios agricoles régionaux intégrant l'évolution du climat.
Ensuite, une modélisation hydrogéologique des aquifères permettra de simuler l'évolution des concentrations en nitrates aux captages.
Les modèles CaSSiS et TRANSPLU seront mobilisés pour réaliser ces simulations prospectives.
Les résultats permettront de comparer différents scénarios et d'orienter les politiques agricoles régionales.
L'objectif est de concilier protection durable de l'eau et développement agricole.
Ces travaux fourniront des outils d'aide à la décision pour les acteurs de la gestion territoriale.

Les engrais et pesticides ont été massivement utilisés en France depuis la révolution agricole afin d'améliorer les rendements, mais cela a entrainé le transfert de contaminants agricoles et notamment d'azote vers les hydrosystèmes. Actuellement, de plus en plus de captages d'AEP (alimentation en eau potable) sont impactés par des contaminants induisant un arrêt d'exploitation.
Des études récentes menées au sein du laboratoire GéHCO montrent que le changement climatique induit une augmentation des transferts d'azote vers les eaux souterraines notamment en raison d'une diminution des rendements agricoles. Ce constat souligne la nécessité d'engager une transition agroécologique intelligente afin de préserver les ressources en eau.

Cette thèse vise à tester différents scénarios d'adaptation agricole régionale en contexte de changement climatique afin d'estimer l'évolution de la qualité des eaux souterraines en particulier la concentration en nitrate au sein des plusieurs captage AEP dans différents contextes agricoles et hydrogéologiques. Les scénarios les plus favorables permettront ensuite d'orienter les politiques agricoles régionales pour préserver la ressource en eau tout en maintenant la production agricole du territoire.

Une première étape de travail permettra d'estimer les surplus azotés agricoles jusqu'en 2120, à partir de scénarios agricoles au niveau des régions cibles en prenant en compte l'impact du changement climatique sur les rendements des différentes cultures.
Une seconde étape de travail permettra de modéliser le fonctionnement hydrogéologique des aquifères cibles et ensuite de simuler l'évolution des concentrations en azote en sortie des captages, en utilisant comme données d'entrée les chroniques de surplus modélisées pour les différents scénarios agricoles retenus.
Ce travail reposera sur l'utilisation du modèle CaSSiS et du modèle hydrogéologique TRANSPLU développés au laboratoire GéHCO.