Simulation numérique des impacts du dégel du pergélisol sur la stabilité des infrastructures et[...]
Cette thèse de doctorat vise à étudier les impacts du dégel du pergélisol induit par le changement climatique dans l'Arctique, en utilisant des capacités avancées de modélisation thermo-hydro-mécanique développées dans le cadre du projet PERMACHANGE. Le pergélisol est un sol gelé en permanence en profondeur, couvrant un quart des terres de l'hémisphère Nord. En raison du réchauffement climatique, il connaît un dégel rapide et généralisé, ce qui induit des impacts importants en Arctique, à la fois sur l'environnement (e.g.: ressources en eau) et sur les sociétés (e.g.: déstabilisation des infrastructures). Ces impacts du dégel du pergélisol devraient générer des coûts financiers supplémentaires importants pour le maintien des principales activités humaines, jusqu'à des centaines de milliards de dollars d'ici la fin du siècle. De plus, le dégel du pergélisol est également associé à une rétroaction climatique critique, via le dégel d'importante quantité de carbone organique labile. Ainsi, anticiper le dégel du pergélisol par la simulation numérique est primordial pour assurer la résilience des environnements, des sociétés et des activités arctiques tout en maîtrisant les coûts associés. Parallèlement, les simulations numériques de la dynamique du pergélisol sont très complexes et difficiles en raison des fortes non-linéarités et couplages caractérisant les processus physiques impliqués.
This PhD thesis aims at studying the impacts of climate change-induced permafrost thaw in the Arctics, by using advanced thermo-hydro-mechanical modelling capabilities developed in the framework of the PERMACHANGE project. Permafrost is soil permanently frozen in depth, covering a quarter of Northern Hemisphere lands. Due to climate warming, it is experiencing fast and widespread thawing, and this induces essential impacts in the Arctics, both on the environment (e.g., water resources) and on societies (e.g., infrastructure destabilisation). These permafrost thaw impacts are expected to generate significant additional financial costs for maintaining key human activities, up to hundreds of billions of dollars by the end of the century. Moreover, permafrost thaw will likely trigger critical climatic feedback. Thus, anticipating permafrost thaw by numerical simulations is paramount for ensuring the resilience of Arctic environments, societies and activities while controlling the associated costs. Meanwhile, numerical simulations of permafrost dynamics are highly complex and challenging due to the strong non-linearities and couplings involved in the related physics.
Début de la thèse : 01/10/2026
WEB :
Funding category: Autre financement public
ANR Financement d'Agences de financement de la recherche
Compétences et connaissances nécessaires:
- Modélisation numérique des processus physiques (une expérience OpenFOAM et/ou IA serait un plus)
- Travailler dans un environnement linux (une expérience sur supercalculateur serait un plus)
- Travail collaboratif au sein d'une équipe internationale nombreuse et diversifiée
- Intérêt pour la communication scientifique et l'écriture
- Bien que non obligatoire, une formation en géosciences et / ou sciences cryosphériques et / ou physique des milieux poreux serait appréciée
Needed skills and knowledge:
- Numerical modeling of physical processes (at best with OpenFOAM and/or AI-based modelling)
- Working in linux environment (at best with experience on supercomputers)
- Collaborative work in a large and diverse international team
- Interest for scientific communication and writingAlthough not mandatory, a background in geosciences and/or cryosciences and/or porous media physics would be appreciated