Section des Unités de recherche

Rapport du comité d'experts Unité de recherche :

Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie de

Strasbourg (LHyGeS) – UMR 7517

de l’Université Louis Pasteur

Avril 2008

Section des Unités de recherche

Rapport du comité d'experts Unité de recherche : Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie de Strasbourg (LHyGeS) – UMR 7517 de l’Université Louis Pasteur

avril 2008

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Rapport du comité d'experts

L'Unité de recherche :

Nom de l'unité : Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie de Strasbourg (LHyGeS)

Label demandé : UMR

N° si renouvellement : 7517

Nom du directeur : M. François GAUTHIER-LAFAYE (Directeur proposé : M. Philippe ACKERER)

Université ou école principale :

Université Louis Pasteur – Strasbourg 1

Autres établissements et organismes de rattachement :

ENGEES (Ecole Nationale du Génie de l’Eau et de l’Environnement de Strasbourg)

CNRS

Date(s) de la visite :

18 - 19 février 2008

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Membres du comité d'évaluation

Président : Monsieur Jean-Pierre GRATIER, Physicien d’observatoire, Université de Grenoble - CNRS

Experts : Monsieur Luc AQUILINA, Université de Rennes - CNRS

Madame Liliana DI PIETRO, INRA, Avignon

Monsieur Michel RABINOWICZ, Université de Toulouse - CNRS

Monsieur Rémi CHAMPALLIER, Université d’Orléans - CNRS

Expert(s) représentant des comités d’évaluation des personnels (CNU, CoNRS, CSS INSERM, représentant INRA, INRIA, IRD…) : Monsieur Jean-Pascal COGNE, Membre du CNU section 35

Monsieur Christian FRANCE-LANORD, Membre du Comité National section 20

Observateurs

Délégué scientifique de l'AERES : Madame Maria ZAMORA

Représentant de l'université ou école, établissement principal : Madame Christiane WEBER, ULP

Représentant(s) des organismes tutelles de l'unité : Monsieur Alain DINET, DSA CNRS

Monsieur Robert MOSE, ENGEES

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Rapport du comité d'experts

1 Présentation succincte de l'unité • Effectif, dont enseignants-chercheurs, chercheurs, ingénieurs, doctorants, techniciens et

administratifs :

— Enseignants chercheurs : 19, dont 4 PR, 10 MC, 1 Phys. Adj. à l’ULP, 4 ENGEES et 1 PREM

— Chercheurs : 9 CNRS dont 6 DR et 3 CR, et 1 DREM

ITA/IATOS : 24,3 dont 18,8 CNRS, 2,5 CDI ENGEES, 2 univ. Strasbourg et 1 INRA dont :

— Techniciens et administatifs : 12,1

— Ingénieurs 12,2

— Doctorants : 26

• Nombre de HDR, nombre de HDR encadrant des thèses : 14 dont 12 encadrant des thèses

• Nombre de thèses soutenues et durée moyenne lors des 4 dernières années, nombre de thèses en cours, taux d’abandon, nombre de thésards financés :

— Nombre de thèses soutenues : 28

— Thèses en cours : 26 (financement : 7 A, 1 AM, 5 ETR, 1 CIFRE, 1 BDI, 1 ADEM, 3 contrats, 1 M. Agriculture et 6 autres)

• Nombre de membres bénéficiant d’une PEDR : 5

• Nombre de publiants : 26 publiants sur 28 enseignants chercheurs et chercheurs

2 Déroulement de l'évaluation La visite s’est déroulée sur trois demi-journées. Durant la première, après une courte réunion du comité et du

délégué AERES, le directeur actuel a présenté le bilan de l’unité. Puis, les responsables des équipes ont présenté aussi leur bilan d’activité. La seconde demi-journée fut consacrée à la présentation du projet LHyGeS par le futur directeur, et des projets des quatre nouvelles équipes par leurs responsables. Après un déjeuner pris avec les responsables d’équipes, le comité a visité les installations et équipements et entendu les représentants des personnels ITA/IATOS, des doctorants, des chercheurs et enseignants-chercheurs, des tutelles et pour finir, le directeur et le futur directeur. Une réunion à huis clos des membres du comité a permis de dégager les conclusions principales de cette visite qui furent présentées par le président du comité aux membres de l’unité et aux tutelles.

L’impression générale est très positive, avec des exposés de grande qualité, une bonne organisation de la visite et un sentiment de dynamisme.

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3 Analyse globale de l’unité, de son évolution et de son positionnement local, régional et européen

En termes de bilan

Les résultats sont globalement de grande qualité scientifique, clairement pour certains à la pointe de la recherche mondiale. La production scientifique du CGS est de l’ordre de 1,5 publications de rang A par chercheur et par an, pour des journaux dont le facteur d’impact moyen est de 2,4. Celle des deux équipes qui se joignent à l’unité est respectivement pour les mêmes revues de 1,25 par chercheur et par an pour “Hydrologie et transferts en milieux poreux“ (Institut de Mécanique des Fluides et des Solides) et de 0,85 par chercheur et par an pour le “Centre d’Ecologie Végétale et d’Hydrologie“ (Ecole Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement). Mais, dans ce dernier cas, l’activité scientifique apparaît positionnée sur une recherche plus finalisée.

L’évolution du laboratoire CGS a bien répondu aux recommandations du précédent comité et il faut en donner crédit au personnel et à la direction. Des résultats très visibles au plan international ont été obtenus sur : les constantes de temps des processus d'érosion, les transferts géochimiques sol-plante, les modélisations des interactions eau-roches avec l'introduction de modèles couplés réaction-transfert, les paléo-environnements en particulier sur l'Afrique saharienne, la structure des transitions continent-océan et les processus de transferts dans la lithosphère. L'insertion de l'équipe "Physicochimie de l'atmosphère" dans l'unité n'a cependant pas conduit à des interactions entre géochimistes et chimistes sur les flux atmosphériques. L’unité est bien intégrée au sein de l’EOST (structure fédérative de type “Observatoire des Sciences de l’Univers“).

L’unité participe aussi activement à l'animation d'un projet régional CPER “REALISE“ (RÉseau Alsace de Laboratoires en Ingénierie et Sciences pour l’Environnement). Ce réseau d’une centaine de chercheurs issus de 16 unités réuni une grande partie des compétences et des savoir-faire scientifiques dans le domaine de l’environnement de la région. Il a pour vocation de structurer la recherche en environnement régionale : mutualisation d’outils, cohérence de la formation, animation des interactions recherche éco-entreprises.

Il est à noter que ce réseau REALISE reprend les activités de l’IFARE (Institut franco - allemand de recherches sur l'environnement) dont les locaux sur le campus Cronenbourg ne sont occupés que partiellement par une plateforme technique de l’unité.

L’unité est également bien engagée dans des recherches internationales notamment par de nombreux contrats européens.

En termes de prospective

L’ancien “Centre de Géochimie de la Surface“ évolue vers le “Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie de Strasbourg“. Deux équipes s’en vont, une (Géologie) va rejoindre l’autre UMR de l’EOST (Institut de Physique du Globe), l’autre (Physicochimie de l'atmosphère) part en Chimie. Deux équipes arrivent : “Hydrologie et transferts en milieux poreux“ (de l’Institut de Mécanique des Fluides et des Solides) et “Centre d’Ecologie Végétale et d’Hydrologie“ (de l’Ecole Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement).

Globalement la recomposition apparaît à la fois pertinente et scientifiquement fondée. Elle permet d’améliorer la visibilité de cette unité autour de deux points forts : la géochimie et bio-géochimie des processus de surface et la modélisation des transferts. C’est aussi une bonne opportunité pour renforcer la synergie recherche formation.

4 Analyse équipe par équipe et par projet - BIORESO (bioréactivité de la phase solide) : Issue de l’équipe “Cristallochimie et réactivités des particules

fines“, remodelée avec 3 départs et 3 arrivées, cette petite équipe (5 chercheurs) présente une thématique originale, novatrice, potentiellement très porteuse. Elle est cependant fragile par la taille réduite de son potentiel de recherche. Le comité encourage vivement à soutenir tout particulièrement ce thème par des recrutements.

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- GICE (Géochimie isotopique et chimie de l’environnement) : Issue de l’équipe éponyme, elle en conserve la thématique originale (8 chercheurs). L’équipe apparaît très dynamique avec un positionnement original au niveau français dans le domaine de l'évaluation temporelle des processus d'altération et de transferts d'érosion. L'animation de l'ORE Strengbach est également un point fort de cette équipe. Les excellents résultats passés sont gages de réussite d’autant que la prospective apparaît très convaincante.

- PEM (Processus élémentaires et modélisation): Intégrant des chercheurs issus de 3 équipes : “Modélisation“ (du CGS), HTMP (de l’IMFS) et CEVH (de l’ENGEES) cette équipe s’engage sur une idée originale qui consiste à mettre ensemble des mécaniciens modélisateurs de l’écoulement et des géochimistes modélisateurs des interactions solide fluides pour améliorer la modélisation des transferts réactifs. L’approche ambitieuse a toutes les chances de succès. Elle constitue le challenge scientifique de cette nouvelle unité.

- HTI (Hydrologie et transferts aux interfaces) : Cette équipe regroupant des chercheurs de l’IMFS et du CEVH se présente avec une thématique très dispersée sans véritable spécificité. On ne voit pas comment, isolée, elle pourrait atteindre l’objectif que se fixent ses membres d’une augmentation significative de publications dans des revues internationales. Des interactions plus étroites avec les autres équipes seraient certainement plus favorables. La recommandation du comité est donc que ses six chercheurs apportent leur expertise, qui est grande par ailleurs, aux deux autres équipes (GICE ou PEM selon affinité) et qu’ils bénéficient ainsi d’une meilleure intégration à l’UMR. Ce serait bénéfique à la fois à ces chercheurs et à l’ensemble de l’unité.

Enfin, des axes de recherches transversaux ambitieux sont prévus : “recharge et transferts hydro-géochimiques dans les nappes alluviales“, “réponses des processus de surface et sub-surface aux modifications du milieu et du climat“, “caractérisation des sources de pollution, stockage des déchets et bio-remédiation“. Une part de ces thèmes concerne aussi l’autre laboratoire de l’EOST (IPGS) et il apparaîtrait pertinent de reporter sur l’EOST la mise en place et l’animation de certains de ces thèmes communs pour mieux fédérer les activités entre les deux laboratoires sur le site. En particulier, il semble pertinent d'encourager des interactions fortes du LHyGeS avec la composante Géophysique de surface de l'IPGS sur certain de ces chantiers.

D'une manière générale, le projet est très clair du point de vue du positionnement scientifique avec des "objectifs de recherche" bien identifiés. Le document est beaucoup plus succinct sur les priorités de recrutement et d'équipement. Si l'acquisition d'une ICP-MS multi-collection semble logique, elle nécessite pour le moins une justification plus détaillée que les quelques lignes qui lui sont consacrées. De même pour un équipement isotopes stables.

5 Analyse de la vie de l'unité L’unité apparaît bien gérée. La rencontre avec les personnels des diverses catégories a été très intéressante

avec des échanges très libres. On sent un sentiment de plaisir et de fierté d’appartenir à cette unité. L’animation scientifique est importante (un séminaire par semaine, des séminaires de l’ED et des journées des doctorants). La formation du personnel est bien assurée. Les fonds propres ont été mutualisés pour acquérir des équipements communs.

Il reste cependant un problème majeur de sécurité inhérent à la vétusté des locaux qui ne sont pas du tout au standard minimum attendu pour des constructions qui accueillent à la fois des chercheurs et des étudiants. Ce problème dépasse les compétences de l’unité qui a eu le mérite d’en faire l’état (document unique de 90 pages). La responsabilité des tutelles est clairement engagée sur ce point.

La plupart des personnels techniques et administratifs sont rattachés au CNRS (20 CNRS, 1 ULP). C’est un héritage du statut du CGS qui était une unité propre du CNRS. Ces personnels sont satisfaits du fonctionnement général de l’unité, mais ils expriment un besoin de participation plus en amont de la politique de l’unité, et souhaitent que les règles de leur participation aux publications soient plus explicites. Plusieurs postes n’ont pas été renouvelés ces dernières années et dans un contexte d’acquisition d'équipements, cela pose le problème du maintien du potentiel technique et du renouvellement de ses compétences. L'intégration de fiches ITA dans le document de prospective serait souhaitable.

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Le personnel de recherche atteste aussi d’un climat de travail très agréable avec des collaborations fortes entre les équipes. Le comité encourage l’unité à susciter la prise de responsabilité des jeunes chercheurs.

Les étudiants témoignent de conditions d’encadrement et de recherche favorables. Ils ont l'occasion de présenter leurs résultats dans des congrès nationaux et internationaux et pour certains participent à des écoles d'été. On notera cependant que sur le dernier quadriennal, certaines thèses n'ont pas donné lieu à publication. La politique de publication des doctorants doit être renforcée dans le laboratoire.

La recomposition de ce laboratoire à partir d’équipes de culture très différente implique la mise en place d’une culture commune qui n’aurait de sens que si l’ensemble des membres de l’unité sont regroupés sur un même site. Il faut donc que tous les chercheurs de l’unité disposent au moins d’un bureau et d’un espace de travail dans le bâtiment commun. C’est une condition cruciale pour la réussite de ce laboratoire.

6 Conclusions

— Points forts :

Les points forts de l’unité sont la qualité scientifique de ses équipes qu’elles soient dans la continuité de leurs recherches (géochimie), dans un concept de mixité disciplinaire (modélisation réactivité et écoulement) ou dans une phase d’émergence (bioréactivité).

— Points à améliorer :

Le comité n’a pas été convaincu par la pertinence d’une équipe “hydrologie et transfert“ dont la thématique apparaît très dispersée et sans spécificité.

— Recommandations :

• L’intégration des chercheurs du groupe “hydrologie et transfert“ serait bien plus favorable s’ils étaient associés aux autres équipes plutôt que de rester isolés comme proposé initialement.

• Le regroupement physique de la majorité des équipes de recherches sur le site de la rue Blessig doit être assuré le plus rapide possible.

• Il faut faire progresser les conditions de sécurité du bâtiment.

LHyGeS

Laboratoire d’Hydrologie et de Géochimie de Strasbourg UMR 7517

Réponses au Rapport du Comité d’Experts AERES établi suite à la visite du 18-19 février 2008.

L’objectif général de l’UMR est de produire des connaissances, des théories et des méthodologies permettant de caractériser et de comprendre le fonctionnement des systèmes continentaux et leurs évolutions perturbées par les actions anthropiques.

Ce projet regroupe des équipes appartenant actuellement à des laboratoires différents. Il s’agit d’une partie des équipes du Centre de Géochimie de la Surface (CGS – UMR 7517), de l’équipe Hydrologie et Transferts en Milieux Poreux (HTMP) de l’Institut de Mécanique des Fluides et des Solides (IMFS – UMR 7507) et du Centre d’Ecologie Végétale et d’Hydrologie (CEVH-UMA 101). Le projet initial a été construit autour de 4 équipes pour des raisons : − scientifique, chaque équipe ayant une thématique bien identifiée permettant une animation en

interne, − structurelle, par une répartition équilibrée des chercheurs et enseignants-chercheurs, un

meilleur partage des responsabilités scientifiques et la constitution d’un conseil ‘scientifique’ pour l’UMR s’appuyant sur les responsables d’équipe,

− et stratégique, par l’affichage des thématiques et disciplines principales du laboratoire. Cette structuration permettait également de mettre en place une intégration progressive des différents laboratoires au sein d’une même UMR. Nous avons pris acte des conclusions très positives du Comité sur le projet global du LHyGES et de son analyse différente de la structuration proposée. Il n’a pas été convaincu par l’équipe ‘Hydrologie et Transferts aux interfaces - HTI’ dont la thématique est apparue ‘dispersée et sans spécificité’ et a suggéré l’intégration des personnes constituant cette équipe dans les autres équipes du laboratoire, pour, entre autre, ‘atteindre … une augmentation significative des publications dans les revues internationales’. Si le taux de publication de cette équipe peut apparaître comme moyen (bien que supérieur à 1 publication tous les 2 ans pour des enseignants-chercheurs), il se justifie en partie car l’équipe est composée essentiellement d’enseignants-chercheurs (5 personnes sur 6) et par les thématiques de recherche qui s’appuient sur l’observation nécessairement pluriannuelle de systèmes naturels. Cependant, compte tenu de cette recommandation, le laboratoire sera restructuré en 3 équipes (voir nouvel organigramme joint). Les thématiques de l’équipe HTI seront réduites et réorganisées. Elles étaient initialement organisées en quatre opérations de recherche :

− OR1 : États de Surface des Sols pour l’évaluation des propriétés hydrologiques ; − OR2 : Connexions, déconnexions et fonctionnalités dans et entre les hydrosystèmes ; − OR3 : Indicateurs de fonctionnement et approche typologique ; − OR4 : Modulation des transferts réactifs dans les zones humides naturelles et artificielles.

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L’opération de recherche ‘Connexions, déconnexions et fonctionnalités dans et entre les écosystèmes’ est abandonnée ainsi qu’une partie de l’OR ‘Etats de surface des sols pour l’évaluation des propriétés hydrologiques’. Les 3 OR maintenues seront réorganisées et intégrées dans les thématiques des équipes ‘Géochimie Isotopique et Chimie de l’Environnement’ et ‘Processus Elémentaires et Modélisation’. L’action transversale ‘Réponse des processus d’érosion aux modifications du milieu : Application au bassin versant de la Bruche’ est elle aussi abandonnée. L’acquisition d’une ICP-MS multi-collection est apparue comme ‘logique’ au comité mais la justification a été estimée trop succincte. Il ne s’agit pas à proprement parler d’un projet futur, le principe du financement de la MC-ICP-MS est acquis dans le cadre du Contrat de Projets Etat Région 2007-2013 (Programme REALISE). Son installation devrait se faire en 2009 (2010 au plus tard). Pour cette raison, le projet n’a pas été présenté d’une façon spécifique tant dans le document écrit que lors de la présentation orale. L’acquisition d’un tel équipement est implicite dans le projet scientifique de l’équipe puisqu’il est nécessaire à la réalisation des orientations scientifiques proposées par l’équipe de géochimie. Cet appareil permettra notamment :

− la poursuite et le développement de la datation des processus d’altération et d’érosion par les séries de l’U avec en particulier la possibilité d’étudier les matériaux peu concentrés (phases minérales séparées, eaux, végétaux…) ;

− l’évaluation du potentiel exact de nouveaux traceurs et outils chronométriques encore peu appliqués à l’étude des profils d’altération (couple Lu-Hf (combiné au Sm-Nd), et peut-être du couple Re-Os) ;

− l’analyse des isotopes d’éléments comme le B ou le Li, mais aussi l’analyse d’isotopes d’autres éléments comme ceux de Si, Fe dont le développement est fondamental pour l’étude des processus d’altération et des transferts dans les systèmes eaux sols plantes.

− l’analyse en grande quantité d’isotopes classiques (Nd-Pb) mais aussi des isotopes du Cu et du Zn pour toutes les thématiques touchant à l’étude des pollutions atmosphériques d’origine anthropogénique et leur transfert dans l’environnement.

Il est important de souligner que l’acquisition d’une MC-ICP à Strasbourg, présentée dans le cadre de REALISE, s’inscrit aussi dans un contexte de mutualisation des moyens analytiques avec l’université de Freibourg en Allemagne, l’université de Besançon et l’Institut Luxembourgeois de l’Environnement. Il est réellement conçu comme un élément de synergie scientifique dans le domaine de l’environnement entre les établissements de recherche de ces régions limitrophes. Nous remercions l’ensemble du comité pour son travail d’évaluation. La réussite d’une nouvelle UMR repose en grande partie sur la solidité de son projet et de sa structure. Les analyses constructives du comité ont permis d’approfondir les discussions entre les différentes partenaires et participants. Elles contribueront ainsi à la réussite du projet. Strasbourg, le 27 avril 2008

P. ACKERER

UMR 7517 Directeur : Philippe Ackerer, DR CNRS

Directeur Adj. : François Chabaux, PU

EQUIPE DE DIRECTION Administrateur : Y. Armando, AI Secrétaire du directeur : C. Nothisen, TCN (80%) Gestion financière : D. Boutin, TCS Secrétaire scientifique : D. Aunis, IE1C (50%) Gestion ULP : G Begriche, T

Recherche

BIOREACTIVITE DE LA PHASE SOLIDE J.L. Crovisier

GEOCHIMIE ISOTOPIQUE ET CHIMIE DE L'ENVIRONNEMENT F. Chabaux

PROCESSUS ELEMENTAIRES ET MODELISATION G. Schäfer

J.L. Crovisier, DR2 N. Clauer, DR1 ém. J. Duplay, CR1 G. Quaranta, MC T. Weber, MC

F. Chabaux, PU2 I. Combroux, MC F. Gauthier-Lafaye, DR2 J. Honnorez, P ém. D. Lemarchand, MC M.C. Pierret, Phys.A

S. Rihs, MC P. Stille, DR2 M. Trémolières, PU1 D. Viville, CR1

P. Ackerer, DR2 B. Ambroise, DR2 A. Auzet, PU2 B. Belfort, MC J. Carrayrou, MC B. Fritz, DR1 C. Grégoire, IDAE, Engees S. Lawniczak, MC F. Le Ber, ICGREF, Engees

F. Lehmann, MC T. Leviandier, ICGREF, Engees Y. Lucas, MC S. Payraudeau, MC, Engees G. Schäfer, PU2 A. Younès, CR

Diffraction des Rayons X Spectrométrie ICP Expérimentation A. Aubert, TCN I. Balouka, TCS P. Friedmann, TCN J.L. Cézard, TCE R. Boutin, IR2 E. Pernin, TCN F. Huber, IE2 Géochimie des eaux O. Razakarisoa, IR1 Microscopie électronique S. Gangloff, AI Modélisation et Informatique G. Morvan, IE2 C. Grac, IAE A. Clément, IR1 Expérimentation Spectro. à thermo-ionisation M. Fahs, IE2 A. Arth, TCE B. Kiefel, IR2 Informatique T. Perrone, TCN N. Mahr, IE1C (50%) Services communs

Organigramme Organigramme 2009

Formation permanente Hygiène - Sécurité Bibliothèque Système d’information Edition scientifique D. Aunis, IE1C (50%) R. Boutin, IR2 F. Huber, IE2 B. Kieffer, IE1 N. Mahr, IE1C (50%) A. Herrmann, IR T. Perrone, TCN

E. Pernin, T