1er Prix de thèse de la Fondation Rennes 1 (secteur de recherche SDLM)


 AHLeGall    26/04/2019 : 10:03
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Fondation Rennes 1 "Progresser, Innover, Entreprendre"

Jean Marçais est lauréat du 1er Prix de la Fondation Rennes 1 du secteur de recherche Sciences de la Matière. Les prix de thèse Fondation Rennes 1 "Progresser, Innover, Entreprendre" récompensent les thèses pour leur caractère innovant.

La Fondation Rennes 1 « Progresser, Innover, Entreprendre », dont l’objet est de renforcer les relations entre l’Université de Rennes 1 et les entreprises pour favoriser l’innovation et le développement socio-économique, a remis le 26 avril 2019, pour la septième édition, ses prix de thèse. Les candidatures étaient ouvertes aux docteurs inscrits à Rennes 1 ayant soutenu leur thèse en 2018. Les prix de thèse sont décernés aux travaux présentant les plus forts potentiels d’innovation et/ou de transfert de technologie. L’acception du concept d’innovation porte sur l’innovation organisationnelle, sociale, managériale, industrielle et technologique… Les potentialités d’exploitation industrielle ou commerciale sont également mises en avant. Le jury est composé d’universitaires et de responsables d’entreprises.

Jean Marçais a soutenu sa thèse intitulée " Variabilité des temps de résidence de l'eau et des débits dans les rivières et les nappes phréatiques : implications sur la qualité de l'eau" le 25 septembre 2018 (encadrée par Jean-Raynald de Dreuzy et Gilles Pinay),

Au cours de sa thèse, Jean a pu s'appuyer sur l'expertise de la plateforme CONDATE Eau de l'OSUR pour la datation des eaux.


2018




Une thèse en pleine adéquation avec l’objet de la Fondation Rennes 1 « Progresser, Innover, Entreprendre »


Le XXIe siècle se trouve confronté à des défis environnementaux sans précédents. Changement climatique, pollutions grande échelle des masses d’eau, artificialisation ou érosion des sols nécessitent de progresser pour quantifier l’empreinte humaine sur les territoires que nous occupons et d’innover pour réduire cette empreinte.
Jean Marçais a entrepris de quantifier les capacités qu’ont les territoires bretons à épurer les nitrates d’origine agricole en s’appuyant sur les réseaux de mesures mis en place par les organismes publiques (Agence de l’eau, DREAL, Région Bretagne et instituts de recherche comme Irstea ou l’INRA). Grâce à des méthodes innovantes, quantifiant le temps de résidence des eaux avec la silice dissoute et grâce à des modèles applicables à l’échelle régionale utilisant ces temps de résidence pour quantifier la dénitrification, sa thèse a permis d’expliquer pourquoi cinq territoires bretons présentent de si grandes différences dans la qualité de l’eau de leurs rivières. Cette démarche intéresse à la fois les gestionnaires publics de l’environnement, comme leurs partenaires privés et contribue à accélérer le transfert de l’expertise de la recherche académique vers les décideurs publics et les bureaux d’études. Sa thèse a d’ailleurs trouvé un débouché dans le cadre d’un partenariat entre Géosciences Rennes et plusieurs plans Algues vertes bretons ( projet MORAQUI).

Quels liens avec l’innovation ?

Jean Marçcais a développé dans sa thèse une méthode robuste pour diagnostiquer la capacité des territoires bretons à épurer les nitrates d’origine agricoles et prédire leur évolution long terme.
Pour la première fois, la concentration en silice dissoute a été utilsée - reflet de l’interaction de l’eau avec les roches du sous-sol - pour tracer le temps de résidence que l’eau passe en milieu souterrain avant d’alimenter les rivières (lire notamment " Comment dater les eaux souterraines des aquifères cristallins ?"). Quantifier ce temps de résidence de l’eau est crucial pour déterminer l’efficacité des politiques publiques visant à reconquérir une bonne qualité d’eau en rivières et dans les baies côtières.
Etant donné le nombre de mesures en silice déjà réalisées à l’échelle régionale, et le faible coût de ce type de mesure, cette innovation permet de cartographier le temps de séjour de l’eau dans les différents territoires bretons.
Deuxièmement, Jean a initié le développement d’un nouveau type de modèles de bassin versant pour comprendre la persistance de pollutions agricoles. Ses modèles, disponibles sur la plateforme GitHub, proposent une nouvelle stratégie d’articulation données / modèles et tirent parti des importantes bases de données acquises par les organismes publics (Région Bretagne, DREAL, Agences de l’eau, INRA, Irstea). Grâce à ces données de suivi, ces modèles permettent de prédire l’évolution des masses d’eau du territoire breton.


Quelles retombées pour le monde socio-économique ?


Cette recherche a démontré qu’une meilleure intégration des données de qualité de l’eau à l’échelle de la Bretagne dans une démarche de modélisation renouvelée suffisait pour prédire l’évolution long terme des concentrations en nitrate dans les rivières bretonnes. Cela a été démontré sur 5 rivières bretonnes (Douffine, Dourduff, Guillec, Penzé, Ris). Les travaux de Jean Marçais ont permis d’expliquer pourquoi les efforts consentis par les agriculteurs (réduction des engrais et de l’épandage de lisiers de porc) ne s’étaient pas immédiatement retranscrit par une amélioration de la qualité de l’eau de nos rivières. C’est parce que ces efforts ont d’abord servi à diminuer le stock de nitrates présents dans les sols et les nappes phréatiques du bassin versant.
Cette quantification permet aussi d’envisager la mise en place d’un nouveau type de politiques publiques qui s’adaptent aux avantages naturels que possèdent certaines zones du bassin versant (par exemple, la zone proche des rivières) pour réduire les concentrations en nitrates dans les eaux. Cela a des implications très concrètes pour le monde socio-économique comme par exemple être capable de tester l’impact de la conversion d’un certain pourcentage des terres agricoles bretonnes en agriculture biologique.


Et maintenant ?

Suite à l’obtention de son doctorat, Jean souhaite désormais s’orienter vers la recherche appliquée à l’environnement, à l’interface entre l’appui aux politiques publiques, la recherche académique, et son transfert vers les cabinets de conseil environnementaux ou les bureaux d’études. Pour cette raison, il s'est mis en disponibilité du Ministère de l’Agriculture afin de pouvoir développer des projets de recherches qui visent à prédire l’impact des activités humaines sur leur milieu, via une meilleure intégration données / modèles. Cette stratégie ambitionne à terme de fournir la capacité aux décideurs d’adapter leur gestion de l’environnement.
Dans l'immédiat, Jean est en contrat post-doctoral à l’Institut de Physique du Globe de Paris dans le cadre du projet « Make Our Planet Great Again » obtenu par Louis Derry, professeur à l’université de Cornell. Ce projet vise à mieux comprendre les interactions entre l’eau, les sols, les écosystèmes et les activités humaines qui ont lieu dans la zone critique.
La zone critique est la fine pellicule de la Terre qui s’étend du sommet de la canopée, aux horizons de roches non altérées (quelques dizaines de mètres sous la surface du sol). Cette zone est critique pour l’humanité puisque c’est là que les sociétés humaines vivent, pratiquent l’agriculture et se développent.
Le projet vise à utiliser des données de qualité d’eau obtenues à haute fréquence (de l’ordre d’une toutes les 5 minutes) pour prédire l’évolution de la zone critique dans les milieux fortement anthropisés et ceux moins impactés par l’homme suite aux changements globaux en cours (i.e. changement climatique, agriculture intensive).



>>> Pour en savoir plus : Comment dater les eaux souterraines des aquifères cristallins ? >>>



Contact OSUR
Jean Marçais / @
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR) / @


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Cet article est de OSUR
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