Description du projet
Améliorer la santé des rivières en examinant le transport des substances réactives
La qualité de l’eau des rivières est profondément influencée par les substances dissoutes réactives dont le devenir est principalement contrôlé par la zone hyporhéique. Cette interface critique entre l’écoulement rapide de l’eau de la rivière et celui plus lent dans les pores des sédiments du lit de la rivière crée un environnement idéal pour des réactions biogéochimiques. Ces réactions jouent un rôle vital dans la santé des écosystèmes fluviaux. Le projet HYPOR, financé par le CER, entend mieux appréhender la manière dont la zone hyporhéique contribue au transport réactif dans les rivières et le régule. En étudiant les variations spatiales et temporelles sur plusieurs échelles, HYPOR intégrera leurs effets dans des modèles innovants et ascendants. Ces modèles permettront d’améliorer la prévision de la qualité de l’eau des rivières et d’élaborer des stratégies destinées à protéger et maintenir les écosystèmes aquatiques.
Objectif
Reactive substances transported in river corridors undergo several transformations having important implications for the fate of toxic chemicals and the health of fluvial ecosystems. Delivery of substances into the slow and geochemically-microbially rich hyporheic zone delays their downstream transport and promotes opportunities for biogeochemical reactions. The resulting delay and reactivity at larger scales are shaped by the ubiquitous heterogeneity of environmental porous media and the temporal fluctuations that typify river corridors which control transport and mixing limitations in the reactive regions of the hyporheic zone. However, the most widespread upscaling pictures neglect these fundamental aspects, assuming either a transient storage in a well-mixed hyporheic zone or pure advective transport along non-interacting hyporheic streamlines. The paradigm of oversimplification leads to severe shortcomings, such as limited transferability of findings and great uncertainty in large-scale predictions.
HYPOR pursues a paradigm-shift: ground the upscaling of reactive-transport in river corridors on the mechanistic knowledge of the hyporheic dynamics. First, we will improve the understanding of heterogeneity and temporal fluctuations controls through comprehensive numerical investigations at small scales. Second, this will allow to quantify, on a physical basis, the stochasticity in the transport and mixing limitations of point-injections (Green functions) as they encounter reactive regions. The stochastic evolutions of Green functions will be the building block of a novel reactive-transport upscaled model to overcome current shortcomings. Yet, the hidden nature of the hyporheic zone leads to uncertainty. Third, HYPOR will exploit the link between small-scale uncertain properties and physics-based upscaling elements in a new uncertainty analysis framework that propagates uncertainty at small scales onto large-scale predictions, quantifying their reliability.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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- sciences naturellessciences de la Terre et sciences connexes de l'environnementhydrologieécohydrologie
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
20133 Milano
Italie