Milieux poreux

Les transferts de chaleur et de matière sont au cœur de toutes les problématiques abordées en sciences de la Terre. La compréhension et la prédiction des dynamiques des systèmes géologiques de surface et sub-surface, façonnés par les interactions entre la géosphère, l’hydrosphère et la biosphère, nécessitent une intégration raisonnée de multiples processus physiques, chimiques et biologiques qui peuvent s’influencer mutuellement. Pour cela, le développement d’approches de modélisation s’est peu à peu imposé comme le moyen principal permettant de réaliser la jonction entre les connaissances acquises sur les processus fondamentaux pris individuellement, et les prédictions réalisées sur des systèmes complexes, à l’image de ceux étudiés en sciences de l’environnement.

Les défis scientifiques associés à ces approches demeurent nombreux du fait de problématiques de changements d’échelles, de discontinuités des conditions physico-chimiques et de couplages entre processus thermiques, hydrologiques, chimiques, mécaniques et biologiques dont les pas de temps d’intégration peuvent être différents. C’est à l’échelle des pores que ces couplages prennent toute leur signification.

Le groupe Milieux poreux a pour ambition de développer des approches prédictives de modélisation transport-réactif sur une large gamme de pressions, températures, et salinité afin de couvrir les conditions supergènes à hydrothermales, en présence de solution diluées comme de saumures de sels ultra-solubles.

Pour atteindre cet objectif, l’équipe explore les couplages mécanistes (chimie-mécanique, température-transport-chimie, porosité/perméabilité-transport, porosité-réactivité), en modélisation expérimentale et numérique. Ces approches sont déclinées des propriétés fondamentales des surfaces et des interfaces aux processus prenant place à l’échelle des pores. Les modèles numériques sont utilisés pour explorer les effets de ces mécanismes élémentaires et comme outil de transfert d’échelle pour interpréter les mesures intégratrices de terrain.