Contexte
Le pergélisol, défini comme un sol gelé à une température ≤ 0 °C pendant au moins deux années consécutives, est un élément fondamental des environnements arctiques. Sa déstabilisation, accélérée par le réchauffement climatique, engendre des conséquences majeures sur l’hydrologie, les écosystèmes et les infrastructures humaines.

Lors d’un stage de Master 1, l’analyse de données électromagnétiques aéroportées (AEM) acquises le long du corridor de l’Alaska Highway (Yukon–Alaska) a permis de cartographier la distribution et l’épaisseur du pergélisol. Les inversions 1D (pyGIMLi) et les interpolations géostatistiques ont révélé des contrastes marqués entre couches actives, zones riches en glace et taliks.

À l’été 2025, une mission de terrain a complété ces résultats par :

• des mesures ERT (tomographie de résistivité électrique) et EM au sol,
• des mesures de résistivité sur échantillons de pergélisol prélevés in situ, permettant une calibration directe entre propriétés physiques et signatures géophysiques.

Cette approche multi-échelle ouvre la voie à une meilleure interprétation des signaux AEM, en ancrant les modèles inversés sur des données indépendantes et des valeurs de référence mesurées au laboratoire.

Objectifs du stage de M2
Le stage visera à intégrer et comparer ces différentes échelles de données pour améliorer la compréhension et la modélisation du pergélisol :

• Échelle laboratoire :
  • Exploiter les mesures de résistivité sur échantillons gelés/dégelés pour établir des lois de comportement électrique du pergélisol.
  • Déterminer la relation entre teneur en glace/eau et signatures de résistivité.
• Échelle terrain (ERT/EM) :
  • Analyser les profils réalisés sur sites représentatifs.
  • Comparer les sections obtenues aux propriétés électriques des échantillons et aux modèles AEM.
• Échelle régionale (AEM) :
  • Utiliser les données de terrain et d’échantillons pour contraindre et améliorer les inversions AEM (tests de modèles 1D/2D).
  • Réévaluer l’interprétation des anomalies de résistivité (taliks, zones humides, pergélisol riche en glace).
• Intégration multi-échelle :
  • Proposer une démarche de calibration systématique reliant mesures de laboratoire, observations de terrain et levés aéroportés.
  • Évaluer la pertinence des données AEM pour prédire l’état thermique et la dégradation du pergélisol.

Profil recherché

• Étudiant(e) de Master 2 (géophysique, géosciences, sciences de l’environnement).
• Compétences souhaitées : traitement de données géophysiques (ERT, EM, AEM), programmation Python, notions de géostatistique.
• Intérêt pour les environnements arctiques, la modélisation géophysique et la recherche expérimentale.

Résultats attendus

• Courbes de résistivité caractéristiques du pergélisol issues d’échantillons.
• Comparaison quantitative entre mesures de laboratoire, profils terrain et modèles AEM.
• Méthodologie intégrée pour interpréter les données électromagnétiques aéroportées à partir de contraintes multi-échelles.