Anh-Thái Hoàng: Évaluation des émissions de gaz à effet de serre (CO2 et CH4) par le réservoir subtropical Nam Theun 2

Les réservoirs hydroélectriques, bien qu’ils soient considérés comme une énergie renouvelable, émettent beaucoup de gaz à effet de serre (GES), surtout dans les régions tropicales. Cette thèse avait pour objectif de quantifier les émissions de GES à long terme du réservoir subtropical Nam Theun 2, d’évaluer leur dynamique dans le temps et l’espace, et de développer des modèles pour l’hydrodynamique et la qualité de l’eau (WAQ). Bases de données de 14 ans (2009–2022) ont été utilisé, combinant des échantillonnages, des pièges à bulles, la covariance de tourbillon et la modélisation hydrodynamique. Les émissions totales ont atteint 10736 Gg CO₂eq, avec 51 % de CH₄ et 49 % de CO₂. Elles ont été les plus fortes en 2010 (1276 Gg CO₂eq), puis ont diminué de 70 % en 2021 à cause du vieillissement du réservoir et de la baisse de matière organique. Saisonnalement, la saison « warm dry (WD)» et la saison « cold dry (CD)» ont contribué chacune à environ 36 %, et la saison « warm wet (WW)» à environ 29 %. Les flux de CH₄ étaient dominés par l’ébullition (77 %), surtout pendant la saison WD et alimentés par la matière organique des sédiments. Ce processus est resté stable dans le temps, tandis que le CH₄ diffusif a diminué de 97 % pendant la période d’étude. Les émissions de CO₂ étaient surtout diffuses (96 %) et ont diminué de 87 %, avec un maximum pendant la saison CD (renversement des eaux). Le modèle Delft3D-FLOW a bien reproduit l’hydrodynamique du réservoir, avec une erreur de moins de 1 °C pour les niveaux d’eau et les profils de température. Les tests de sensibilité ont montré l’importance de la longueur d’Ozmidov, de la profondeur de Secchi et des paramètres d’échange air–eau pour la stratification et les flux de chaleur. Les essais pour utiliser le module WAQ afin de simuler les processus biogéochimiques des GES n’ont pas abouti, à cause d’un problème de couplage entre FLOW et WAQ. Néanmoins, ce travail de résolution a apporté de nouvelles connaissances utiles à la communauté Delft3D. En conclusion, malgré cette limite, l’étude a fourni une des évaluations les plus complètes des émissions de GES d’un réservoir, avec un jeu de données solide et un modèle validé qui serviront de base pour des recherches futures sur le cycle du carbone, les flux de N₂O et l’analyse du cycle de vie de l’hydroélectricité.

La soutenance, en anglais, se déroulera le vendredi 10 octobre 2025 à 14h00 en Salle Pyrénées à l’Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse (14 Avenue Edouard Belin, 31400 Toulouse).

Composition du jury 

• M. Gwenaël ABRIL, Rapporteur, CNRS 
• M. Didier JEZEQUEL, Rapporteur, Université Paris Cité 
• Mme. Brigitte VINÇON LEITE, Rapporteure, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées 
• Mme. Claire DELON, Examinatrice, CNRS 
• M. Vincent CHANUDET, Examinateur, EDF 
• M. Dominique SERÇA, Directeur de thèse, Université de Toulouse 
• M. Frédéric GUÉRIN, Co-directeur de thèse, IRD 
• M. Toan VU DUC, Co-encadrant, Thuy Loi University Vietnam