15 Mar
2024
15 Mar
'24
6:15 p.m.
Annonce postée par : ciphar (clement.iphar(a)univ-brest.fr)
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Offre de thèse de doctorat
Modélisation de la pollution maritime induite par la création d’une zone de contrôle des
émissions de soufre et de particules dans l’atmosphère (SECA) en mer Méditerranée
Mots clés :
Trafic maritime, pollution, écosystèmes marins et côtiers.
Laboratoire d'accueil
Mines Paris - PSL / Centre de recherche sur les Risques et les Crises (CRC)
Directeur de thèse :
Aldo NAPOLI, Directeur de recherche, Mines Paris – PSL / CRC
Partenaire socio-économique :
TVT/System Factory (structure associative)
Lieu de la thèse
Mines Paris - PSL
Centre de recherche sur les Risques et les Crises (CRC)
Rue Claude Daunesse – CS 10207
06904 Sophia Antipolis
Profil de candidature
L'étudiant.e devra :
- Être titulaire d’un master 2 (ou diplôme équivalent) en science des données,
- Être âgé.e de trente ans au plus au 31 décembre 2024.
Date limite de candidature :
Envoyer avant le 15/04/2024, une lettre de motivation et un CV à
aldo.napoli(a)minesparis.psl.eu
Le partenariat
Le CRC de Mines Paris - PSL
Le CRC conduit des recherches à la croisée des sciences humaines et sociales (SHS) et des
sciences pour l'ingénieur (SPI). Les travaux, façonnés par la modélisation et
l'ingénierie, visent à formaliser et à unifier des savoirs afin de permettre aux
individus, aux organisations (et plus particulièrement aux entreprises) et aux territoires
de réduire leurs vulnérabilités et d'accroître leurs capacités de résilience face à
des événements particulièrement perturbateurs et dommageables (catastrophe technologique
majeure, accident du travail, maladie professionnelle, aléa naturel et environnemental,
acte de malveillance, terrorisme, risque de projet, risque opérationnel...).
TVT/System Factory
Toulon Var Technologies (TVT) est une association créée en 1988 par des acteurs publics et
privés, dédiée au soutien des écosystèmes innovants du Var, de la région Sud. Depuis 35
ans, TVT est l’acteur majeur de l’innovation et l’accompagnement d’entreprises innovantes
sur le territoire varois. Au service des entreprises, startups et entrepreneurs innovants,
TVT accompagne l’innovation dans toutes ses dimensions : produits, services, nouvelles
technologies, usages et approches organisationnelles. TVT regroupe aujourd'hui plus de
600 membres comprenant des institutions régionales et locales, des entrepreneurs, des
centres de R&D, des entreprises, oeuvrant pour l'innovation.
Description du sujet de thèse
Nous proposons dans le cadre de cette recherche de développer une démarche méthodologique
de modélisation de la pollution maritime engendrée par la nouvelle zone SECA en
Méditerranée à l’aide de méthodes issues de l’intelligence artificielle et plus
particulièrement de l’apprentissage automatique. La démarche développée permettra (1)
l’estimation de la pollution atmosphérique causée par les navires à l’aide de données de
navires et d’images satellites, (2) la caractérisation des routes les plus polluées, (3)
l’estimation des transferts de polluants atmosphériques en mer, (4) la création
d’indicateurs de pollution maritime et d’impact sur les écosystèmes marins et côtiers, et
sur leur exploitation. Les résultats de ces recherches seront valorisés dans une nouvelle
offre de services proposée par TVT/System Factory à l’attention des industriels du secteur
maritime dans notre région.
Contexte de la thèse
Pilier de l’économie moderne, le trafic maritime, principale source de pollution
atmosphérique en océan ouvert, ne cesse de s’intensifier. En juin 2022, l’Organisation
Maritime Internationale a approuvé la création d’une zone de contrôle des émissions
d’oxydes de soufre et de particules (zone SECA) en Méditerranée. A l’horizon 2025, cette
nouvelle zone SECA permettra de limiter davantage la pollution de l’atmosphère par les
navires. Afin de respecter cette obligation, les armateurs peuvent faire le choix (1)
d’utiliser un carburant moins soufré mais bien plus cher ou (2) d’équiper les cheminées
des navires de scrubbers, des épurateurs à base de filtres à particules qui permettent de
capter les aérosols produits par les navires et de les dissoudre dans l’eau de mer. Cette
eau polluée, riche en métaux lourds et hydrocarbures, est alors soit, pour les scrubbers
en boucle fermée, stockée, traitée et rejetée en mer, soit, pour les scrubbers en bo
ucle ouverte qui équipent 70 à 80% des navires, rejetée en mer sans traitement.
Paradoxalement, ces dispositifs anti-pollution déployés sur les navires assainissent l’air
mais ils polluent les mers. On estime qu’un porte-conteneur traversant la Méditerranée de
Suez à Gibraltar peut polluer jusqu’à 360 000 tonnes d’eau de mer et un ferry faisant la
traversée Corse/continent pollue 43 000 tonnes par jour. Cette pollution impacte
dramatiquement et inévitablement les écosystèmes marins et côtiers.
Proposition d’une démarche méthodologique
Les premiers éléments de l’état de l’art du domaine nous permettent de poser les postulats
suivants :
Postulat 1 : à partir de 2025, les navires devront réduire leurs émissions de soufre dans
l’atmosphère en Méditerranée.
Postulat 2 : la pollution qui est rejetée dans l’air sera alors majoritairement captée et
rejetée en mer par les scrubbers.
Nous pouvons déduire de ces postulats les premières hypothèses de recherche : certaines
routes maritimes (Hypothèse 1) seront plus polluées et (Hypothèse 2) auront plus d’impact
sur les écosystèmes marins et côtiers.
Démarche méthodologique
La démarche de thèse proposée repose sur 6 étapes :
1. Identification des routes maritimes à l’aide des données de localisation de navires
(AIS, densités de navires, etc.) en Méditerranée et les types de navires empruntant ces
routes,
2. Modélisation, à l’aide de l’AIS, des données de navires, des données Copernicus, la
pollution aérienne induite par le trafic maritime,
3. Caractérisation des routes maritimes en fonction du niveau de pollution et des courants
marins,
4. Modélisation de la quantité d’aérosols qui, après 2025, sera rejetée en mer, en tenant
compte des interdictions de rejet à moins de 3 milles nautiques (eaux traitées) ou 12
milles nautiques (eaux non traitées) des côtes,
5. Etablissement d’une classification des routes maritimes les plus polluées,
6. Modélisation de l’impact potentiel de la pollution maritime sur les écosystèmes marins
et côtiers.
Différentes sources de données seront mobilisées dans le cadre de cette thèse pour
modéliser la pollution rejetée en mer, relatives au trafic maritime, à la pollution
atmosphérique, aux conditions atmosphériques, à la pollution maritime, aux conditions
océaniques, aux écosystèmes marins et côtiers.
Les résultats de ces recherches seront exploités par TVT/System Factory afin de développer
une nouvelle offre de service à l’attention des industriels et des collectivités locales
de la région pour les aider à (1) évaluer leurs impacts sur l’environnement marin et (2)
adopter de nouvelles mesures, pratiques et technologies, pour réduire leur empreinte sur
les territoires maritimes et côtiers.
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