Des quantités importantes de radionucléides se sont déposées sur les sols de plusieurs bassins versants côtiers du Nord-Est du Japon après l’accident de la centrale de Fukushima Dai-ichi, survenu en mars 2011. Parmi ces radionucléides, le césium-137 constitue la substance la plus problématiques à moyen terme, parce qu’il présente la propriété de se fixer rapidement et presque irréversiblement aux particules de sol (principalement les argiles et les limons) et qu’il est caractérisé par une demi-vie de 30 ans, ce qui le rend particulièrement rémanent dans l’environnement.

Le climat très érosif de cette région du monde, potentiellement exposée à des crues printanières et des typhons estivaux, conduit à l’érosion des sols et du césium qui y est fixé, et à la redistribution des sédiments dans les bassins versants côtiers qui drainent le principal panache radioactif de la région de Fukushima. Afin de permettre le retour rapide des populations évacuées après l’accident dans leur région d’origine, les autorités japonaises ont entrepris, de 2013 à 2023, des travaux dits de décontamination consistant à décaper la partie superficielle des sols cultivés (principalement des rizières) concentrant le radiocésium et à entreposer les millions de mètres cube de déchets ainsi générés au sein de sites de stockage temporaires. Ces sols décontaminés ont ensuite été recouverts d’un « sol neuf/frais » constitué de granite concassé extrait localement. Les forêts, qui n’ont pas été décontaminées alors qu’elles couvrent 70 à 80% de la surface de la région, constituent donc désormais la principale source potentielle de radiocésium dans les rivières. L’objectif du stage est d’étudier le potentiel des propriétés de réflectance de spectométrie dans le proche ou le moyen infrarouge pour qualifier et discriminer les types de sol et d’occupations (forêt, zones agricoles, zones affectées par des glissements de terrain) et leurs contributions respectives aux sédiments transitant dans les rivières de Fukushima. Si elle était validée, cette technique permettrait d’analyser beaucoup plus rapidement et à bas coût un grand nombre d’échantillons de sédiments collectés lors des crues, fréquentes dans la région.

Les échantillons de sols représentatifs des sources potentielles de sédiments dans les paysages de Fukushima et les échantillons de dépôts de crue collectés chaque année depuis 2011 seront analysés avec un analyseur FT-NIR Antaris IITM (disponible au sein de la plateforme de chimie environnementale de l’UMR ECOSYS.) La contribution des sources aux sédiments seront ensuite quantifiées avec des modèles de mélange statistiques. Les implications de ces résultats sur les transferts sédimentaires à venir dans la région de Fukushima (et notamment sur les apports pérennes de sédiments contaminés au radiocésium provenant des forêts) pourront être discutées. Le stage se déroulera au LSCE et à ECOSYS de mars à août 2024. Il est également envisageable de coupler ce stage avec un séjour au Japon financé par un programme spécial intitulé « Summer Programme » organisé conjointement par le CNRS et la JSPS, voir à titre d’exemple l’appel lancé en 2022 pour un séjour en 2023 : https://international.cnrs.fr/wp-content/uploads/2022/10/texte-de-lappel-Summer-program-2023.pdf

Ces travaux s’inscriront dans les recherches franco-japonaises et pluridisciplinaires menées dans le cadre de MITATE Lab : https://mitatelab.cnrs.fr/

Le stage se déroulera au LSCE (CEA Paris-Saclay, site l’Orme des Merisiers) et à ECOSYS selon les modalités en vigueur dans les organismes de recherche publics (gratification de stage selon le barème légal, mise à disposition d’un bureau et d’un PC portable pendant la durée du stage, remboursement à 75% de l’abonnement de transports en commun en Île-de-France, accès au restaurant d’entreprise au tarif étudiant).

Un·e étudiant·e avec des compétences en hydrologie, en sciences du sol, en géochimie et/ou en agronomie est particulièrement recherché·e. La maîtrise des Systèmes d’Information Géographique (SIG) et du logiciel R sera très apprécié. Une appétence pour le traitement de données est recommandée.

Les candidatures (CV, lettre de motivation et coordonnées d’une ou deux personnes de recommandation) sont à envoyer aux encadrants du stage (Olivier EVRARD – olivier.evrard@lsce.ipsl.fr Thomas CHALAUX-CLERGUE – thomas.chalaux@lsce.ipsl.fr) et Arthur GAILLOT – arthur.gaillot@agroparistech.fr) avant le 31 octobre 2023.