Research profile
Currently Associate Professor at Sorbonne University, member of the METIS laboratory and co-director of the IPSL Centre of Earth Observation (ICEO). My research focuses on the biogeochemical functioning of continental hydrosystems under anthropogenic pressures, with particular emphasis on nutrient and carbon cycling as well as greenhouse gas dynamics in rivers, reservoirs and aquatic environments. I develop process based models that integrate mechanistic descriptions of biogeochemical processes, supported by in situ observations and remote sensing technologies, to improve our understanding of ecosystem functioning and Earth system processes, in relation to environmental change and policy issues.
Activités de recherche
Mes recherches portent sur la qualité de la ressource en eau tout le long du continuum rivière – zone côtière, et plus particulièrement sur les transferts de carbone et de nutriments, ainsi que leurs impacts en termes d’eutrophisation. Pour comprendre et quantifier le fonctionnement de ces écosystèmes aquatiques, ma recherche s’attache au développement de modèles mécanistes, basés sur une description fine des processus biogéochimiques opérant dans les colonnes d’eau et aux interfaces (sédiments, atmosphère, nappes). Je mobilise également ces outils spatialisés à grande échelle, pour explorer sur le temps long (rétro- et prospectif) l’évolution de la qualité des milieux aquatiques en lien avec les pressions anthropiques. Mes portent également sur la quantification des émissions aquatiques de gaz à effet de serre et s’appuient sur des campagnes de mesures, en rivières comme en lacs. Ces suivis portant à la fois sur la physico-chimie de l’eau et sur l’interprétation de la couleur de l’eau à partir d’outils de télédétection.
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Collaboration et participation a des programmes
Carbonium (PEPR, 2023-2028): Dynamique du carbone dans le continuum terrestre – aquatique – WP8 modélisation
MOQQA (ANR, 2023-2027): MOdeling land-sea ecosystem trajectories through Qualitative and Quantitative Approaches for eutrophication
Data – CoViz (PIREN-Seine, 2026-2028): Vers des approches de Data visualization
CoMod’Eau (PIREN-Seine, 2026-2028): Couleurs des Eaux et Modélisation Biogéochimique des Réservoirs
HydroSedSeine (PIREN-Seine, 2026-2028): Fonctionnement hydro-sédimentaire et biogéochimique des rivières : apports de l’imagerie satellitaire
C-fluxes (PIREN-Seine, 2026-2028): Quantification des flux de C inorganique et organique, du bassin des Avenelles
Pesticide (PIREN-Seine, 2026-2028): Compréhension et modélisation du transfert des pesticides à l’échelle du bassin de la Seine
Temp’Eau (PIREN-Seine, 2026-2028): Effets des augmentations de la température sur le fonctionnement biogéochimique des eaux du bassin de la Seine
EDL 2022 (AESN, 2022-2024): État des lieux des masses d’eau du bassin SN
OligoTRENDS (SIBECOL, 2022-2024):
nuts-STeauRY (OFB, 2020-2023): Apports d’une modélisation intégrée Terre-Mer dans la co-construction de scenarios territorialisés pour limiter l’eutrophisation sur le littoral Français. Le projet NUTS-STeauRY propose le déploiement inédit à l’échelle de la France d’une suite de modèles éprouvés représentant la cascade des nutriments et du carbone depuis les pratiques agricoles, les sols, le transfert dans les hydrosystèmes en incluant les estuaires, jusqu’à la zone côtière. Ces outils offrent (de par leur formalisme) les leviers nécessaires pour pouvoir dialoguer avec les gestionnaires et co-construire des scénarios réalistes et souhaités. Le projet NUTS-STeauRY implique ainsi des groupes de travail régionaux composés de chercheurs et de gestionnaires, qui, autour d’une chaine de modélisation Terre-Mer, s’attacheront à identifier les conditions terrestres (l’usage des sols, de pratiques -agricoles, d’épuration etc.) satisfaisant au bon état des milieux marins.
AgroGREEN SUDOE (FEDER, 2020-2024): Future Agri-food Systems for a socially and environmentally sustainable transition : Co-conception de stratégies pour la mitigation des risques environnementaux dans l'eau et l'atmosphère dans les espaces naturels du territoire SUDOE. Le projet AgroGreen-SUDOE vise à développer des propositions pour la gestion des systèmes agricoles, avec une sensibilité régionale et des acteurs, qui conduisent à un impact environnemental minimum de l'activité agricole dans le territoire SUDOE (Espagne, Portugal et sud de la France)
Prest'EAU (OFB, 2019-2021): PRESsions exercées sur les EAUX estuariennes et littorales
PIREN-Seine (2020-2023, Phase 8) : Co-animation de l'AXE 2 sur le fonctionnement du bassin soumis à des extrêmes hydro-climatiques.
INMS (GEF-UNEP-INI, 2017-2021). Towards the Establishment of an International Nitrogen Management System.
MARICCA (EC2CO, 2018-2019): Models to Assess enviRonmental Impacts of Climate ChAnges) : Impacts du changement climatique sur les transferts de nutriments le long du continuum rivière-zone côtière
Labex L-IPSL LP3 : SP3 Impact of climate change on water quality
Sol’EAU (EC2CO, 2015-2017). Sources et puits de carbone organique et émissions de CO2 dans le continuum sols-eaux.
PIREN-Seine (2015-2019, Phase 7). AXE 1. Evolution des territoires du bassin de la Seine - dynamiques couplées urbaines et agricoles, et adaptation.
Eutrophisation Loire (2013-2014). Eutrophisation du bassin de la Loire (1975 – 2014).
TWIN RIVERS (ANR 2011-2016). Sustainable and integrated water resources management on watersheds facing industrial pollutions and urbanization: a comparative study between Lot River (France) and Danshuei River (Taiwan).
RESET: Rôle de l’estuaire de Seine dans l’écologie territoriale de la Normandie : cycles des nutriments et systèmes hydro-agro-alimentaires. Ce projet a la volonté d’établir et d’analyser divers scénarios possibles de l’évolution future de ces trajectoires et du fonctionnement du territoire Normand et de ses écosystèmes, dans un gradient d’hypothèses allant de la poursuite de la spécialisation et de l’ouverture des territoires jusqu’à des scénarios alternatifs plus « autocentrés » pour la Normandie et pour le bassin de la Seine dans son ensemble.
EMoSEM : Ecosystem MOdels as Support to Eutrophication Management in the North Atlantic Ocean. vise à développer et combiner des modèles décrivant le fonctionnement des continuums fluviaux et les systèmes côtiers le long de la façade Nord-Est Atlantique. L’objectif est in fine de relier l’eutrophisation de certaines régions marines, aux pressions anthropiques terrestres, avec un traçage des apports terrigènes depuis les bassins versants jusqu’aux zones côtières. Dans ce projet mes recherches portent sur le développement d’indicateurs d’eutrophisation, la modélisation des principaux hydrosystèmes sur la façade Nord-Est Atlantique, et l’élaboration de scénarios visant à limiter le dysfonctionnement des écosystèmes côtiers.
FLAM : efFLorescences microAlgales en Manche. vise à développer une double démarche à la fois scientifique et participative autour de la question des efflorescences de microalgues indésirables en Manche orientale. Dans ce cadre mes recherches portent sur (i) la construction des outils de modélisation adéquats couplant le fonctionnement des bassins versants de la Seine, de la Somme et des fleuves côtiers avec celui des zones marines côtières et littorales et (ii) la co-construction avec les acteurs territoriaux de scénarios de changement de pratiques agricoles et de gestion des zones humides, et l’exploration de leurs conséquences par les modèles.
Escapade : analyse de l’effet des activités agricoles et de la mosaïque paysagère sur la cascade de l’azote dans les territoires. Lʹobjectif de ce projet est de rechercher des voies innovantes à l’échelle du territoire, complémentaires des approches classiques aux échelles de la parcelle et de l’exploitation agricole, pour optimiser l’usage de l’azote et en réduire les pertes dans l’environnement, et ainsi préserver durablement les agro-écosystèmes tout en maintenant la productivité des systèmes de production.
BLUEPRINT - to safeguard Europe's water resources. Analyse prospective de l’impact des futures réglementations sur l’eau. Contribution au volet couplage et optimisation des modèles hydrologique et écologique à l’échelle européenne.
FATE - of nutrients in Europe (dir. Bouraoui F.). Co-responsable de la Phase 3 (2011-2012) du projet: « Scenarios of pollutants loads to European regional sea for the year 2020 ».
PRESS2 – PEER (Patnership for European Environmental Research) Research on Ecosystem Services (dir. Bidoglio G.). Participation au cas d’étude Water purification.
NPK - Will there be enough plant nutrients to feed a world of 9 billions in the year 2050? Analyse prospective menée par le JRC EC Institute for Environment and Sustainability
THRESHOLDS: Integrated Project FP6, cadre scientifique des travaux de thèse. Participation aux assemblées générales : Madrid (2006 et 2009), Hesinki (2007), Stuttgart (2007), Rome (2008), Ispra (2008).
GlobalNEWS: IOC-UNESCO, Global Nutrien Export from Watersheds (Lead by S. Seitzinger). Participation au Workshop de Paris (2008) et 2 publications dans un numéro spécial de GBC.
TIMOTHY: Tracing Integrated Modeling of Natural and Anthropogenic Effects on Hydrosystems. De 2008 à 2010, participation aux colloques de restitution annuelle et rapports scientifiques
ANR DAY-River: Collaboration franco vietnamienne. En 2007, travaux de télédétection sur le delta de la Rivière Rouge, et campagne de prélèvements et de jaugeages au Vietnam.