Thèse Entre Convection et Diffusion l'Auto-Organisation des Bactéries Comme Réponse aux Environnements Complexes H/F - Université Paris-Saclay GS Physique

Établissement : Université Paris-Saclay GS Physique
École doctorale : Physique en Ile de France
Laboratoire de recherche : Fluides, Automatique et Systèmes Thermiques
Direction de la thèse : Carine DOUARCHE ORCID 0000000152168997
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-09-30T23:59:59

Pour favoriser la réhabilitation des sols dégradés, il faut comprendre comment les bactéries s'y implantent. Ces micro-organismes recherchent des milieux fluides riches en oxygène et nutriments, mais ces ressources sont inégalement réparties dans les sols poreux. Les bactéries détectent alors ces gradients et adaptent leur déplacement pour coloniser les zones les plus favorables.

Ce projet propose de créer un dispositif microfluidique modèle reproduisant un gradient d'oxygène contrôlé, afin d'étudier en temps réel le couplage du gradient avec la motilité bactérienne, avec ou sans écoulement. Des techniques de microscopie de fluorescence permettront de cartographier le gradient et d'analyser la dynamique des bactéries. En parallèle, des modèles mathématiques à différentes échelles (microscopique et macroscopique) simuleront les interactions entre bactéries, fluides et oxygène.

Ces approches croisées visent à identifier les mécanismes clés de la recolonisation des sols, pour optimiser les stratégies de bioremédiation.

Ce projet intègre la microbiologie et la dynamique des fluides pour étudier comment les bactéries naviguent dans des environnements d'oxygène complexes et hétérogènes, en utilisant l'ingénierie microfluidique pour simuler l'architecture poreuse des sols. Cette multidisciplinarité entre biologie, physique et mathématiques fournit le cadre prédictif nécessaire au développement de stratégies plus efficaces pour la bioremédiation et la récupération des écosystèmes dégradés.

Les objectifs de la thèse sont de comprendre les mécanismes de couplage entre la motilité bactérienne, les écoulements et les gradients d'oxygène.

La candidate ou le candidat devra avoir une formation solide en physique des fluides ou matière active. Le profil doit combiner une forte appétence pour l'expérimentation (optique, nappe laser, PIV) et des compétences en modélisation numérique. Une curiosité pour les systèmes biologiques et les phénomènes hors-équilibre est essentielle. Rigueur, autonomie technique et esprit d'analyse sont attendus.