Doctorant (H/F) : Suivi spatio-temporel des îlots de sécheresse urbaine dans des contextes climatiques

Sujet de thèse :
Suivi spatio-temporel des îlots de sécheresse urbaine dans des contextes climatiques variés : étude comparée entre la France et le Brésil à l’aide de réseaux de mesures denses

Contexte et problématique :
Face à l’intensification des épisodes de sécheresse liés au changement climatique et à l’expansion continue des surfaces urbanisées, les villes sont de plus en plus confrontées à des tensions sur les ressources en eau et sur le fonctionnement écologique de leurs milieux. Les îlots de sécheresse urbaine (ISU), définis comme des zones présentant une disponibilité en eau sensiblement réduite par rapport à leur environnement rural ou périurbain, sont encore peu étudiés par rapport aux îlots de chaleur urbains. Cette thèse vise à caractériser la dynamique spatio-temporelle des ISU en comparant deux contextes climatiques contrastés — tempéré (France) et tropical (Brésil) — à l’aide de réseaux de mesures microclimatiques denses, incluant des capteurs de température, d’humidité, d’évapotranspiration et de stress hydrique végétal.
L’objectif principal est de développer une méthodologie de suivi fin et en temps réel des ISU, intégrant des données issues de réseaux de capteurs au sol et d’observations satellitaires, afin de mieux comprendre les mécanismes de formation, d’intensification et de dissipation de ces phénomènes. Une attention particulière sera portée à l’effet de la morphologie urbaine, de la végétation et des types d’occupation du sol. En comparant les dynamiques observées à Rennes (France) et Presidente Prudente (Brésil), la thèse contribuera à proposer des modèles d’adaptation climatique locaux et des stratégies de résilience urbaine fondées sur des données objectives et généralisables.

Verrous scientifiques et problématique détaillée :
Alors que les îlots de chaleur urbains (ICU) ont fait l’objet d’un grand nombre de travaux scientifiques depuis les années 1990, leur pendant hydrique — les îlots de sécheresse urbaine (ISU) — reste une problématique émergente, encore peu conceptualisée, et dont les dimensions spatio-temporelles sont insuffisamment documentées.
Les ISU se caractérisent par des zones urbaines où l'humidité du sol, la teneur en eau de la végétation ou l'évapotranspiration sont significativement plus faibles que dans les zones avoisinantes. Ils résultent d'une combinaison complexe entre facteurs climatiques (pluviométrie, température, vent), anthropiques (urbanisation, imperméabilisation, gestion de l’eau), et biophysiques (nature du sol, couverture végétale). Leur identification et leur suivi présentent cependant plusieurs verrous scientifiques majeurs :
 Absence de définition opérationnelle des ISU : Contrairement aux ICU, il n’existe pas encore de consensus scientifique sur les critères de détection, les indicateurs pertinents (NDWI, VHI, ETa, etc.) ou les seuils de caractérisation d’un îlot de sécheresse urbaine.
 Difficultés d’observation à fine échelle
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