Projets en cours

Projet financé par Atlantic'eau, service public d'eau potable en Loire-Atlantique, le projet micr-eau vise à étudier la contamination de la ressource en eau et de l'eau potable produite sur le territoire par les microplastiques. Dans cette optique, plusieurs campagnes d’échantillonnage seront réalisées sur deux usines de potabilisation de la région. La finalité de ce projet est d'établir un premier état des lieux de cette contamination pour les eaux brutes et distribuées, mas aussi le long des filières de potabilisation.

Contact : Johnny Gasperi, Lauriane Ledieu, Tiago De Oliveira

Financeur : Atlantic'eau

Pour surmonter les limitations actuelles de la prédiction du destin des nanoparticules (NPs) dans les sols, le projet COMMON vise à utiliser des expériences avancées de RMN/IRM pour mener des investigations expérimentales approfondies sur les interactions des NPs et des sols (minéraux et matière organique) au niveau moléculaire (WP1) et sur le transport des NPs à l'intérieur de milieux poreux de complexité croissante (WP2). Ces données expérimentales seront utilisées pour développer un nouveau cadre de modélisation du transport réactif (WP3), intégrant des interactions au niveau moléculaire, des taux de réaction et des paramètres thermodynamiques, ainsi que des informations spatiales à l'intérieur des sols. Cela sera fait à différentes conditions de saturation en eau (de 100 à 60%) pour se rapprocher des conditions réels.

Contact : Denis Courtier-Murias

Financeur : ANR - PRC

Partenaires : LEE (Portage), EMMAH, ISCR et CEISAM

Le projet collaboratif A3P « Anticipation, Planification et Pilotage des Prélèvements Agricoles » associe INRAE, l’Université Gustave Eiffel et les entreprises Aquasys et MEOSS. Ce projet est lauréat de l'appel à projets "Réussir les transitions agricole et alimentaire" du programme France 2030, opéré par la Banque Publique d'Investissement (BPI). Il est destiné à accompagner l’adaptation des systèmes agricoles irrigués au changement climatique, grâce à un service numérique d'aide à la décision innovant. Il permettra une adaptation dynamique des stratégies collectives d'irrigation aux besoins réels des cultures et à la disponibilité des ressources en eau. A3P repose sur une double modélisation agronomique et hydrologique, tirant profit de l'intelligence artificielle et l'imagerie satellite, afin d'anticiper l’évolution des ressources hydriques disponibles et des besoins d’irrigation des cultures sur un territoire défini.

Le projet vise à favoriser un modèle de concertation renouvelé, basé sur une évaluation expertisée et objectivée des besoins des cultures et de l’état des ressources en eau. Ce projet ambitieux traduit l'engagement de ses partenaires en faveur d'une gestion plus efficace et durable de l'eau dans l'agriculture, en réponse aux défis posés par le changement climatique et la nécessité de préserver les milieux aquatiques terrestres. A3P vise à produire un outil de référence pour la gestion collective de l’irrigation, en fournissant aux multiples parties prenantes (irrigants, organismes de gestion collective des ressources hydriques, tels que les OUGC ou les ASA, sociétés concessionnaires) le moyen de prendre des décisions éclairées pour réussir le difficile compromis entre une agriculture irriguée durable et la protection de l'environnement.

Contact : Eric Gaume

Financeur : France 2030 : appel à projets "Réussir les transitions agricole et alimentaire".

Partenaires : INRAE, l’Université Gustave Eiffel et les entreprises Aquasys et MEOSS.

Né dans le collectif du SNO Observil, ce projet souhaite combiner les connaissances des chercheurs et des acteurs opérationnels locaux pour mieux appréhender le sujet de la ville durable à travers la capitalisation et la valorisation des données environnementales acquises dans les villes. En associant chercheurs des sciences environnementales et des sciences humaines et sociales, collectivités territoriales, aménageurs et citoyens, Neo souhaite accompagner les villes dans leurs pratiques d'aménagement en lien avec l'adaptation aux changements globaux. Pour cela, un cadre collaboratif est envisagé pour faciliter la création de nouveaux systèmes d'observation, des outils numériques seront produits pour mieux visualiser et interpréter les données environnementales, et l'implication citoyenne dans la collecte de données et la production de savoirs sera encouragée. 3 thématiques principales serviront de cas d'usage pour la mise en place de la démarche : l'hydrologie et la gestion des eaux urbaines en fonction de leur usage, la climatologie pour limiter la surchauffe urbaine dans le cadre de nouveaux aménagement, et la qualité des sols et leur impact dans le cadre de l'agriculture urbaine.

Contact : Fabrice Rodriguez

Financeur : France 2030 - PEPR « Solutions pour la ville durable et le bâtiment innovant - VDBI »

Partenaires : Univ Eiffel - LEE (Portage), CNRS (LETG, Géosciences Rennes, DataTerra, LISST, OSUNA), Institut Agro Rennes-Angers, UMR LEESU, INSA Lyon Deep, BRGM, Nantes Univ LPG, Cerema Team, Univ Montpellier HSM, CNAM

Comment les espaces verts résidentiels contribuent-ils à la transition vers des villes biodiverses et perméables

Contact : Béatrice Bechet

Financeur : France 2030 - PEPR « Solutions pour la ville durable et le bâtiment innovant - VDBI »

Partenaires : Université de Lyon (Portage), LEE

La phase 6 d’ OPUR, coordonné par le LEESU (G. Chebbo), s’inscrit dans la continuité des travaux menés dans les phases précédentes sur la génération, le transfert et la gestion des flux d’eau et de contaminants dans les eaux urbaines, en région parisienne. En termes de recherche, OPUR 6 s'intéresse à :

• Enjeux environnementaux et sanitaires de la ville et de son système d’assainissement.
• Gestion décentralisée et valorisation des eaux urbaines dans un contexte de changement.

Site web : https://www.leesu.fr/opur

Contact: Katia Chancibault.

Le projet Permépolis ambitionne de développer une méthode pour coconstruire des stratégies territoriales de désimperméabilisation. Il vise à étudier comment combiner, dans un cadre coconstruit avec les parties prenantes, les informations techniques, juridiques et sociales pertinentes, afin de converger vers une stratégie efficace de désimperméabilisation des sols en zones urbanisées ?Le projet associe, dans une approche interdisciplinaire, des instituts de recherche publics (Univ. Eiffel, Nantes Univ., MinesParis-PSL, UTC, ESGT, ONERA, BRGM, Cerema), un partenaire privé (OTEIS) et une collectivité territoriale (Nantes Métropole). Le principal résultat attendu est une méthode pour coconstruire avec les parties prenantes des stratégies de désimperméabilisation optimisées et des outils associés, ainsi qu'une carte de potentiel de désimperméabilisation sur le territoire étudié : la métropole nantaise. Le jeu sérieux dédié aux acteurs facilitera le processus de co-construction grâce à la compréhension de la complexité de la ville et des enjeux de la désimperméabilisation. Le projet produira également des cartes thématiques sur le territoire de Nantes Métropole permettant d'améliorer la connaissance du système urbain.

Contact: Katia Chancibault.

Le projet GreenStorm cible les solutions fondées sur la nature conçues pour gérer les eaux pluviales (NBSsw) en tant que moyen de transition urbaine, en mettant l'accent sur l'adaptation au climat, la résilience de la végétation urbaine, mais aussi sur l'amélioration des avantages sociaux. La performance hydrologique et thermique des NBSsw pendant les extrêmes climatiques actuels et futurs (précipitations de forte intensité, sécheresse, vagues de chaleur, gel/dégel) sera évaluée pour une gamme de structures NBSsw et un large éventail de climats européens, par le biais d'un suivi couplé à la modélisation. Des structures NBSsw améliorées et des voies pour leur mise en œuvre acceptable dans les zones urbaines seront développées sur la base d'ateliers de co-création avec toutes les parties prenantes concernées (professionnels et citoyens). Une étude de cas réel à Copenhague servira à démontrer la mise en œuvre des NBSsw dans le cadre d'une approche communautaire et, sur la base d'une analyse croisée avec les données et les commentaires de Paris, Athènes, Gênes et Östersund, permettra d'identifier les moteurs de la mise à l'échelle des NBSsw. Sur la base de ces résultats, le potentiel de mise en œuvre généralisée des NBSsw à l'échelle des grands bassins versants urbains sera analysé dans les 5 pays partenaires (France, Danemark, Suède, Grèce, Italie) et les bénéfices hydrologiques/hydrauliques et thermiques seront modélisés.

Contact: Katia Chancibault

Le projet CHEMIST vise à mieux prédire le devenir des substances poly- et perfluoroalkylées (PFAS) dans les sols en rassemblant une équipe interdisciplinaire à l'interface entre la chimie, la physique et les sciences de la Terre, afin d'étudier la mobilité des PFAS dans les milieux poreux naturels. Ce projet vise à développer : i) des investigations expérimentales des interactions entre les PFAS et les sols (minéraux et matière organique) au niveau moléculaire, basées sur la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN), et ii) des études sur le transport des PFAS à l'intérieur des milieux poreux, avec une complexité croissante (jusqu'aux sols réels), en utilisant l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Ces données expérimentales seront utilisées pour améliorer les cadres de modélisation actuels du transport réactif, en intégrant les interactions au niveau moléculaire, les vitesses de réaction et les paramètres thermodynamiques, ainsi que les informations spatiales dans les sols pour les composés PFAS.

Contact : Denis Courtier-Murias

Financeur : CRNS -  Appel à projets de recherche MITI Défi PFAS : enjeux et alternatives

Partenaires : LEE (Portage), EMMAH, ISCR, CEISAM et Navier

TEPMA (2024 – 2026)

Le projet TEPMA - Transition Énergétique et Pollution chimique des Milieux Aquatiques – porté par l’INERIS vise à améliorer et à structurer la connaissance sur les principaux nouveaux usages de produits chimiques, intégrés dans des matériaux ou utilisés dans les futurs systèmes énergétiques et de produire une estimation qualitative préliminaire et hiérarchisée des risques chimiques de la transition énergétique. Pour cela un indicateur intégratif des risques chimiques exercés sur les milieux aquatiques et les sols sera développé. Il inclura à la fois des dimensions écosystémiques (persistance, bioaccumulation, écotoxicité), sanitaires (Perturbation Endocrinienne et CMR) et techno-économiques (usages). Il sera appliqué à une sélection de technologies énergétiques, dans le cadre d’un scénario de référence et de plusieurs scénarios prospectifs nationaux. Le projet permettra d’évaluer le degré d’adaptation actuel et d’anticiper d’éventuels besoins d’évolution de la réglementation européenne des risques environnementaux et sanitaires, chimiques, du fait de leurs changements liés à la transition énergétique.

Contact : Johnny Gasperi

Financeurs : ADEME - Appel à projets de recherche IMPACTS

Partenaires : INERIS (Portage), LEESU, LEE et IFPEN

RubberCity (2024-2026) - Particules d'usure des pneumatiques en milieu urbain

Le projet RubberCity a pour objectif de mieux comprendre le comportement des particules d'usure de pneumatiques dans un contexte exclusivement urbain, en considérant simultanément deux aspects fondamentaux : les émissions de particules de pneus (source) et leur diffusion dans l'environnement proche (continuum atmosphère-dépôt-sol), grâce à l'utilisation de la pyrolyse couplée à la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse. Le premier volet du projet se concentre sur l'étude des émissions réelles de particules d'usure de pneus à l'aide de véhicules instrumentés. Le second volet porte sur l'étude des vecteurs et des cibles via la quantification des particules d'usure des pneumatiques en milieu urbain, c'est-à-dire l'atmosphère, les poussières de routes et les sols ou parcs urbains à proximité des routes. Cette approche apportera des éléments scientifiques permettant d'établir un lien quantifiable pour caractériser le continuum allant des émissions aux dépôts dans les milieux urbains.

Porteurs : Tiago De Oliveira et Johnny Gasperi

Financeur : ADEME

Caractérisation et comparaison des émissions des polluants des frein et de l’échappement des bus en condition d’exploitation.

L’objectif de ce projet est d’analyser expérimentalement les émissions réelles de particules à partir du système de freinage de bus scolaires. Il se distingue par une collaboration étroite entre les scientifiques et le personnel technique de l’université Gustave Eiffel et du CRMT, et les ingénieurs de la société TELMA afin de proposer une solution validée de réduction de ces émissions à la source. Il s’agira alors de quantifier les particules nanométriques à fines émises par les systèmes de freinage de bus scolaires équipés on non de dispositifs de réduction des émissions. Un aspect unique de ce projet est, en dehors des séries de mesures qui seront effectuées sur la route, la comparaison sur des véhicules similaires et les mêmes trajets de différentes technologies de réduction des émissions : Ralentisseur Hydraulique, frein moteur.

Les résultats obtenus devront permettre d’évaluer la dynamique d’émission propre aux bus scolaires et, à partir de cette dernière, juger la performance des différents dispositifs de freinage (et donc de réduction des émissions de particules de freins par rapport à un véhicule classique : freinage uniquement par frottement). Cette démarche en deux étapes sera complétée par des mesures à l’échappement afin de constater l’absence d’un surplus significatif d’émission liée au fonctionnement des dispositifs.

Le LEE a en charge la caractérisation physico-chimique des particules (ICP-MS, MEB-EDX).

Contacte : Mathieu Goriaux

Financeur : ADEME.

Partenaires: Université Gustave EIFFEL ( EASE-Bron et EE), CRMT, TELMA.

Vipare (2023 – 2026)

Le projet ViPARE (Villes Propres Accueillantes et Respectueuses de l'Environnement) a pour objectif d’aider les collectivités à mesurer et quantifier l’impact de leurs actions de nettoiement (et autres investissements en termes de propreté), afin d’identifier des pistes d’amélioration de la salubrité publique. Techniquement, le projet se base sur une application mobile permettant aux opérateurs de terrain de détecter, catégoriser, tracker et compter les déchets tels que les emballages, les salissures et les mégots ; un système de récupération de ces données géolocalisées et une cartographie permettant de mieux comprendre l’évolution spatio-temporelle de la densité et la typologie des déchets. Le LEE est caution de la réutilisation de l’application à des fins d’études scientifiques sur la pollution par les déchets, en validant scientifiquement la pertinence des détections et comptages, et en veillant à la généralisation de la méthode à d’autres contextes en dehors du centre-ville de Metz. L'enjeu scientifique pour le LEE est aussi d’utiliser cette méthode automatique pour suivre les déchets des surfaces urbaines à grande échelle et estimer les flux transférés vers les réseaux hydrologiques par les eaux pluviales.

Porteurs : Lauriane Ledieu et Johnny Gasperi

Financeurs :France 2030 « Territoires Intelligents et Durables »

Partenaires : Naia Science et Ville de Metz

MUFFINS (2022-2023)

Le projet MUFFINS a pour objectif de développer des modèles de prévisions des crues et capables de mieux anticiper les évènements d'inondation à différentes échelles spatio-temporelles, allant du ruissellement local soudain et des crues éclair sur les petits cours d'eau non jaugés, jusqu'aux inondations fluviales. Un deuxième objectif est de proposer des modèles plus rapides et précis, et permettant l'intégration de données multi-sources. Pour atteindre ces objectifs, le projet mettra en oeuvre de nouveaux couplages hydrologie-hydraulique et des techniques innovantes telles que l'assimilation de données et le machine learning. L'équipe projet inclut des experts en hydrométéorologie, hydraulique, mathématiques appliquées, modélisation numérique, et modélisation du risque, ainsi que des utilisateurs finaux de services opérationnels.

PorteurOlivier PAYRASTRE

Financeur ANR

LitterBANK (2022-2025) 

LITTERBANK - Débris plastiques sur les berges de Seine – Questionnements sur leur dynamique de stockage, leur remobilisation et/ou leur fragmentation

La finalité du projet LitterBANK est d’accompagner les discussions et réflexions sur les stratégies de gestion des déchets plastiques au sein de l’estuaire de la Seine en fournissant une meilleure compréhension des dynamiques de leur dépôt sur les berges.

Un premier objectif est de proposer une typologie et une cartographie qui permettent de caractériser le potentiel des berges de l’estuaire à l’accumulation de déchets. Pour cela, l’étude des processus d’échouage et de remobilisation des déchets sera réalisée sur des sites « dynamiques » dont le stock de déchets est renouvelé en permanence en liaison avec les marées et des sites « puits » dont le stock de déchets augmente sur des échelles de temps beaucoup plus longues. Plusieurs techniques de suivi complémentaires (caméras en point fixe, survols de drone, marquages de déchets) seront mobilisées. Le lien entre les variables qui caractérisent une berge (morphologie, pente, végétation, etc.) et la sensibilité à l’accumulation de déchets sera caractérisé pour différentes conditions hydrologiques. Cette tâche permettra de dresser une typologie des facteurs déterminants dans l’accumulation de déchets et pourra amener des éléments concrets de gestion de ces déchets à l’échelle d’un fleuve et de son estuaire.

De plus, au sein des sites « puits », il est fait l’hypothèse que les macroplastiques qui constituent ces dépôts vont progressivement vieillir sous l’action notamment des UV, et se fragmenter en microplastiques. Pour vérifier cette hypothèse, une évaluation de l’imprégnation en microplastiques (< 5 mm) des berges de la Seine sera menée. Ces données permettront d’évaluer si certains linéaires de berge peuvent constituer une source significative de microplastiques dans l’estuaire.

Financé par GIP Seine aval

Porteur Johnny GASPERI 

Accorder une place au végétal en ville pour répondre aux enjeux du milieu urbain (régulation du microclimat, apport de biodiversité, bien-être) nécessite de grandes quantités de substrats fertiles. Ils proviennent pour la plupart de sols issus de zones agricoles ou naturelles dont les couches supérieures sont décapées puis transportées. Ces pratiques sont coûteuses économiquement, très impactantes pour les écosystèmes et non pérennes dans le cadre de l’objectif Zéro Artificialisation Nette qui devrait réduire la disponibilité de la ressource en terre végétale.
Depuis une quinzaine d’années, de nombreux travaux ont porté sur la faisabilité de recourir à des matériaux alternatifs afin de construire des Technosols fertiles. Les déchets ou délaissés industriels et/ou urbains sont généralement disponibles en très grandes quantités en milieu urbain, peu coûteux à l’achat et peuvent présenter de réels intérêts pour leurs propriétés agronomiques et géomécaniques.
Dans la continuité du programme Siterre qui a démontré la faisabilité de réutiliser ces matériaux pour créer des sols fertiles, le programme Siterre II propose d’accélérer la mise en place et la structuration de cette filière de revalorisation. Ce projet souhaite aller plus loin dans cette réflexion et fournir aux acteurs de cette filière, un ensemble d’outils et de connaissances pour faciliter ces procédés de construction de sols.

Porteur Pierre-Emmanuel PEYNEAU

Financeur ADEME

Partenaires : Plante & Cité, BRGM, LEE , EPhor, Laboratoire Sols et Environnement, UNEP.

MADATLAS est une projet de coopération académique Afrique-France, financé par l' Agence Française de Développement, dont les principaux partenaires sont l'université de Fianarantsoa à Madagscar et l'université Gustave Eiffel. Il s'agit de mettre en place des formations diplomantes d'excellence de niveaux licence, maîtrise et doctorat dans les domaines de la cartographie digitale, de la géomatique et du développement régional durable. Le laboratoire GERS-EE est impliqué dans l'encadrement de 2 des 7 thèses de doctorat de ce projet. La première porte sur le développement de méthodes de prévision des crues et d'aide à la décision fondées sur l'intelligence artificielle. La seconde vise à développer l'usage des vidéos prises par smartphone pour documenter les cures exceptionnelles et évaluer les débits des cours d'eau.

Le sol joue un rôle prépondérant dans le devenir des PFAS en retardant leur arrivée dans les aquifères et en permettant leur internalisation par les organismes qui y vivent. La toxicité des PFAS pour ces organismes a été peu étudiée. Il en est de même du devenir et de la biodisponibilité des mélanges de PFAS dans les sols qu’il n’est pas possible de prédire faute de modèle suffisamment générique.

Le projet IPANEMA vise à développer des outils permettant de mieux prévoir (i) le devenir et la biodisponibilité des PFAS dans le sols, (ii) l’exposition des annélides oligochètes terrestres (vers de terre) et (iii) la toxicité des PFAS et leur impact sur les fonctions assurées par ces organismes

Il s’appuiera sur :

• un site industriel, en cours de dépollution et de reconversion, où des mousses extinctrices de feux d’hydrocarbures contenant des cocktails de PFAS ont été utilisées,

• un ensemble de méthodes innovantes pour (i) caractériser les molécules présentes dans les mélanges de PFAS par une méthode de RMN du fluor non-spécifique, (ii) observer le transport des PFAS, au cours du temps, directement dans le sol à l’aide d’une nouvelle méthode combinant IRM du fluor et modélisation numérique du transport, (iii) classer, à l’aide d’un outil in silico, les PFAS en fonction de descripteurs moléculaires et de paramètres décrivant leur devenir dans le sol et leurs effets écotoxicologiques, ce qui permettra d’accroître la généricité des résultats expérimentaux obtenus,

Contact : Denis Courtier-Murias

Financeur : ADEME

Partenaires : EMMAH (porteur), LEE, EPOC, et les entreprises Valgo et CAS4DE.

La convention annuelle Ifsttar-DGPR (Direction Générale de la Prévention des Risques) permet de soutenir financièrement des actions portant sur la connaissance des risques naturels et technologiques, la diffusion de cette connaissance, ainsi que la formulation de méthodes et guides techniques pour leur prévention. Dans le cadre de cette convention, le LEE conduit chaque année un certain nombre d'actions d'appui au réseau Vigicrues. On peut citer par exemple la reconstitution de données de débits à partir de relevés de terrain post événement (une dizaine de campagnes depuis 2010), ou la participation à la révision de la charte qualité de l'hydrométrie (2016-2017). Ces actions d'accompagnement se concentrent actuellement sur la mise en place d'évolutions importantes de la vigilance crues, dont la mise en service est prévue à l'horizon 2030 (projet Vigilance 2030).

Porteur : Olivier PAYRASTRE

Financeur MTES – DGPR