Offre de thèse : La dynamique des écoulements d’air et d’eau dans un massif carbonaté karstique côtier et impact sur l’altération des parois : application à la grotte Cosquer et l’état de conservation de ses parois et de ses œuvres (Aix-en-Provence)

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Les parois de la grotte Cosquer sont le support d’œuvres pariétales exceptionnelles datant du Paléolithique supérieur (entre 27000 et 19000 ans). Progressivement envahie par la remontée du niveau marin depuis la dernière glaciation, cette grotte correspond aujourd’hui à un système karstique semi-noyé, en liaison hydraulique avec la mer. Comme tout massif carbonaté karstique, la roche présente de fortes hétérogénéités de porosité et de perméabilité qui conditionnent d’une part la qualité du substrat où sont préservées les œuvres, et d’autre part les transferts d’eau, d’air et de chaleur. De plus, cet hydrosystème côtier est directement impacté par les variations du niveau marin en lien avec le changement climatique.
L’objectif de ce travail de thèse est de modéliser les écoulements d’air et d’eau dans cet hydrosystème karstique en liaison avec la mer, afin de prévoir l’évolution des niveaux d’eau dans la grotte. Les résultats attendus aideront aux choix de conservation archéologique à mettre en œuvre. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de comprendre les facteurs qui contrôlent les variations de pression de l’air et de niveau de l’eau. Nous avons déjà montré que la grotte peut atteindre une surpression de 1 mètre (0,1 bar) après les tempêtes, probablement parce que les vagues de forte amplitude forcent le passage d'air à travers un conduit karstique immergé. Cette surpression se dissipe ensuite lentement, car la formation est peu perméable. C'est ce phénomène de chargement/déchargement qu'il est question de modéliser.

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