Thèse Dynamique et Spéciation du 14C en Milieu Aquatique en Aval d'Un Centre Nucléaire de Production d'Électricité en Bord de Rivière H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Géosciences, climat, environnement et planètes École doctorale : Sciences de l'Environnement d'Ile-de-France Laboratoire de recherche : Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement - DRF Direction de la thèse : CHRISTINE HATTÉ ORCID 0000000270862672 Début de la thèse : 2026-11-01 Date limite de candidature : 2026-09-18T23:59:59 Le carbone 14 (14C), radionucléide à vie longue (~5700 ans) est l'un des principaux radioéléments rejetés par les centres nucléaires de production d'électricité (CNPE), notamment dans les milieux aquatiques. Dans ces environnements, le 14C se répartit entre différentes formes chimiques : carbone inorganique dissous (DIC), carbone organique dissous (DOC), carbone organique particulaire (POC). Sa distribution, ou spéciation entre ces formes, conditionne sa mobilité, sa biodisponibilité et son devenir au sein des écosystèmes fluviaux. Malgré les avancées récentes, la compréhension des processus gouvernant la dynamique et les transferts du 14C en rivière demeure incomplète. Cette thèse vise à améliorer la connaissance du devenir du 14C dans les écosystèmes fluviaux, en s'intéressant spécifiquement à la caractérisation fine de sa spéciation et à son évolution le long du continuum amont-rejet-aval d'un CNPE
Le projet repose sur une approche intégrée combinant acquisition de données expérimentales et modélisation. Des campagnes d'échantillonnage seront menées afin de collecter des eaux et, le cas échéant, des sédiments, en amont et en aval des installations. Les échantillons feront l'objet de fractionnements permettant de distinguer les différentes formes du carbone, complétées par des séparations plus fines en classes de taille par ultrafiltration. Les concentrations en C, les signatures isotopiques en 13C et les activités en 14C seront ensuite déterminées pour chacune des fractions, afin de comparer leurs dynamiques respectives et d'identifier d'éventuels compartiments d'accumulation. Ces données alimenteront le développement et l'amélioration de modèles décrivant les processus biogéochimiques impliqués dans les transferts du 14C, incluant les échanges entre phases dissoutes et particulaires ainsi qu'à l'interface eau-sédiments. L'objectif est de proposer une modélisation intégrée, capable de reproduire la dynamique du 14C à l'échelle locale et de mieux évaluer son comportement dans les écosystèmes aquatiques.
Ce travail contribuera à renforcer la robustesse des modèles radioécologiques existants et l'évaluation de l'impact environnemental des rejets de 14C, dans un contexte de surveillance et de gestion durable des milieux aquatiques.
Le carbone 14 est un radionucléide rejeté par les installations nucléaires, dont le devenir en milieu aquatique est complexe. Sa spéciation entre formes dissoutes et particulaires, et entre formes organique et inorganique, contrôle ses transferts, sa biodisponibilité et son intégration dans le cycle du carbone. L'amélioration des connaissances sur ces processus constitue un enjeu clé pour renforcer les modèles radioécologiques évaluant le devenir du 14C. Caractériser la spéciation du 14C dans les milieux aquatiques sous influence de rejets de CNPE. Quantifier les transferts biogéochimiques le long du continuum amont-rejet-aval. Développer des modèles prédictifs du devenir du carbone (et 14C) dans les écosystèmes fluviaux. Le travail reposera sur des campagnes d'échantillonnage in situ en amont et en aval de CNPE, incluant la collecte d'eaux et de sédiments. Les échantillons seront fractionnés (DIC, DOC, POC) et analysés pour leur teneur en C, signature isotopique en 13C et activité en 14C, avec des séparations complémentaires par ultrafiltration. Les données obtenues permettront de caractériser finement la spéciation du carbone. Elles seront ensuite intégrées dans des modèles afin de simuler la dynamique et les transferts du 14C en milieu aquatique.

Le/la candidat·e devra être titulaire d'un Master 2 en sciences de l'environnement, géochimie, hydrologie ou discipline connexe. Des connaissances en cycle du carbone, radioécologie ou biogéochimie seront appréciées. Une appétence pour le travail expérimental (échantillonnage de terrain, analyses en laboratoire) ainsi que pour la modélisation est attendue. Des compétences en traitement de données et en outils de programmation (Python, R ou équivalent) constitueront un atout. Le/la candidat·e devra faire preuve d'autonomie, de rigueur et de capacités d'analyse. Une bonne maîtrise de l'anglais scientifique (écrit et oral) est requise.