Thèse Formation de Spéléothèmes en Laboratoire H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (PSL)
École doctorale : Sciences Mécaniques, Acoustique, Electronique et Robotique de Paris
Laboratoire de recherche : Laboratoire de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes
Direction de la thèse : Anne MONGRUEL ORCID 0000000215006750
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-17T23:59:59La croissance des dépôts minéraux qui se forment dans les grottes calcaires (spéléothèmes) est un exemple de couplage entre écoulement et solidification conduisant à des formes variées et remarquables par leur régularité géométrique. Par exemple, les stalactites tubulaires présentent un diamètre intérieur constant de l'ordre de 5 mm, fixé par la précipitation interfaciale d'un écoulement de goutte-à-goutte. Alors que les processus chimiques conduisant à la précipitation du calcaire sont bien connus, les facteurs qui déterminent les formes et les vitesses de croissance sont loin d'être compris, en raison des échelles de temps très longues : la vitesse de croissance est de l'ordre du centimètre par siècle. De plus, ces facteurs sont difficiles à mesurer sur le terrain. L'objectif de la thèse est d'utiliser une approche expérimentale pour relier les échelles spatio-temporelles aux paramètres physiques prépondérants, et d'identifier les mécanismes de croissance. La méthode consiste à développer des expériences de laboratoire sur des systèmes analogues, choisis de manière à obtenir une cinétique de croissance plus rapide que leurs équivalents naturels, et avec un nombre réduit de paramètres de contrôle. Les résultats seront comparés à des mesures de terrain sur les systèmes naturels. Une modélisation analytique et numérique du couplage entre écoulement et solidification sera développée en appui des résultats obtenus expérimentalement.

sujet en lien avec la thématique transverse du PMMH 'Physique de l'environnement'

- Master 2 dans le domaine de l'hydrodynamique, de la dynamique des fluides, de la physique des transferts, ou de la dynamique des systèmes complexes
- Le projet de recherche est essentiellement expérimental mais inclut aussi une partie modélisation.