Thèse : « Vagues côtières, bathymétrie et courants à partir d’images satellite optique »

Cette thèse est proposée en co-direction entre IFREMER Brest (observations in-situ des vagues et courant) et le laboratoire LEGOS de l’Université de Toulouse III Paul Sabatier (observations in-situ de la bathymétrie côtière), avec un intérêt particulier des agences spatiales française CNES et européenne ESA   (pour le développement de capteurs satellitaires).

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de plusieurs projets appliqués au développement durable, à la dynamique et vulnérabilité littorale (projet IRD/CNES/SHOM « S2Shores ») et des lagons (projet CNES « Cfosat-Lagoon ») et le développement de techniques d’observations satellitaires nouvelles (projet ESA « Streamex »).

Résumé de la thèse
 

L’observation des vagues, de la bathymétrie et des courants côtiers revêt une importance primordiale pour mieux comprendre et anticiper les risques côtiers dans un contexte d’urbanisation et de changement climatique. Les capteurs satellitaires, grâce à leur large fauchée et leur couverture globale, pourraient devenir la principale source d’observations de ces grandeurs.

Actuellement, la plupart des satellites utilisent des images de radars actifs à micro-ondes (souvent avec une ouverture synthétique : SAR), ce qui présente des limitations importantes inhérentes à la physique des micro-ondes. D’un autre côté, on s’attend à ce que l’imagerie optique – à la fois moins couteuse et de très haute résolution spatiale – se développe largement dans un avenir proche et puisse fournir une énorme quantité de données de surveillance et de données historiques.

Cette thèse de doctorat propose donc de préparer un scientifique expert pour cette opportunité à venir. Elle démontrera l’utilisation de capteurs optiques pour observer les vagues, la bathymétrie et les courants côtiers, en utilisant des données optiques spécialement acquises par satellite et par avion, des comparaisons avec des données in-situ indépendantes, et des simulations numériques de la réflexion de la lumière à la surface de la mer.

Cette thèse visera à qualifier les missions satellite optiques existantes, à en développer davantage les techniques, et à proposer des missions futures pour mesurer les vagues au large et leur transformation vers la côte. Cela permettra ainsi de qualifier leur potentiel pour fournir de nouvelles informations sur les vagues mais aussi sur les courants et la bathymétrie côtière sur de vastes régions du monde.

Mots clés

• Océanographie côtière et littorale,
• Imagerie satellitaire optique,
• Vagues, courants, bathymétrie côtière,
• Vulnérabilité côtière et développement durable.

Reconnu dans le monde entier comme l’un des tout premiers instituts en sciences et technologies marines, l’Ifremer s’inscrit dans une double perspective de développement durable et de science ouverte. Il mène des recherches, innove, produit des expertises pour protéger et restaurer l’océan, exploiter ses ressources de manière responsable, et partager les connaissances et les données marines afin de créer de nouvelles opportunités pour une croissance économique respectueuse du milieu marin.

Présents sur toutes les façades maritimes de l’hexagone et des outremers, ses laboratoires sont implantés sur une vingtaine de sites dans les trois grands océans : l’océan Indien, l’Atlantique et le Pacifique. Pour le compte de l’Etat, il opère la Flotte océanographique française au bénéfice de la communauté scientifique nationale. Il conçoit ses propres engins et équipements de pointe pour explorer et observer l’océan, du littoral au grand large et des abysses à l’interface avec l’atmosphère.

Ouverts sur la communauté scientifique internationale, ses 1500 chercheurs, ingénieurs et techniciens font progresser les connaissances sur l’une des dernières frontières inexplorées de notre planète ; ils contribuent à éclairer les politiques publiques et à l’innovation pour une économie bleue durable. Leur mission consiste aussi à sensibiliser le grand public aux enjeux maritimes.

Fondé en 1984, l’Ifremer est un établissement public à caractère industriel et commercial (EPIC), il est placé sous la tutelle du ministre chargé de la recherche, du ministre chargé de la mer et du ministre chargé de l’environnement.

• Étudiant en Master 2 / école d’ingénieurs avec une formation en observation de la Terre par satellite et en géosciences,
• niveau avancé en Python et/ou Matlab,
• forte motivation pour le sujet scientifique et ses impacts sociétaux,
• le défi méthodologique, assertivité générale et attitude positive.

Conditions de travail

Modalités d’exercices :

• Mobilité géographique entre Brest et Toulouse au cours du doctorat.
• Embarquement et/ou participation à des campagnes in-situ de mesures vagues / bathymétrie / courant.
• Collaboration avec les agences spatiales françaises et européennes.

Véritable opportunité de travailler sur les thématiques prioritaires de l’Ifremer, les contrats doctoraux proposés par l’Ifremer ouvrent droit, pour une durée de 3 ans, à une rémunération forfaitaire mensuelle brute égale à 2300 euros brut, non cumulable avec d’autres bourses d’étude.