Prix EPFL de Doctorat - 2024 - Seyed Mahmood Hamze-Ziabari

Pour avoir découvert, identifié et expliqué les processus contrôlant les structures d'écoulement multi-échelles dans les grands lacs tempérés, ainsi que leurs implications dans le mélange et la qualité de l'eau.

Les évaluations des processus biologiques, chimiques et physiques dans les grands lacs, ainsi que les enquêtes sur les effets du changement climatique sur ces processus, reposent principalement sur la surveillance à une seule station. Cependant, les hydrodynamiques des grands lacs, qui constituent un contrôle de premier ordre sur tous les processus limnologiques, sont intrinsèquement tridimensionnelles (3D). Ma thèse explore la dynamique des masses d'eau cohérentes et en rotation et leurs processus submésoéchelle associés dans le lac Léman en intégrant des observations sur le terrain, des simulations numériques 3D, le suivi de particules lagrangiennes, la télédétection et des analyses statistiques. L'objectif principal était d'étudier des processus physiques 3D non observés auparavant qui avaient été négligés par les limnologues. De plus, sur la base de ces processus, la thèse a exploré les implications de ces dynamiques pour l'hétérogénéité de la qualité de l'eau. Un cadre novateur a été développé permettant l'identification des caractéristiques spatiotemporelles ciblées des processus à plusieurs échelles durant différentes saisons, permettant ainsi la conception efficace de stratégies d'échantillonnage sur le terrain avec une précision sans précédent dans le temps et l'espace. Ce cadre a facilité l'identification de processus submésoéchelle tels que des filaments et des remontées d'eau similaires à des cheminées générées par de grands gyres, une découverte limnologique initialement faite dans le lac Léman. Dans l'ensemble, cette thèse offre de nouvelles perspectives sur la manière dont les processus (sub)mésoéchelle affectent l'hétérogénéité horizontale et verticale de la chaleur, des contaminants, des nutriments et de l'oxygène dans les grands lacs et dans les contextes océaniques.