Modéliser, prédire et scénariser par des outils d’intelligence artificielle et à base physique l’hydrologie des exutoires estuariens en liant hydrologie continentale et marine – HYDROLINK

Le projet Hydrolink propose une approche holistique et originale pour produire des simulations, des prédictions et des projections des niveaux moyens et extrêmes des eaux souterraines et de surface dans la globalité du bassin de la Seine, à court (quelques jours), moyen (3 à 6 mois) et long (2070 et 2100) termes, avec un intérêt particulier pour l'exutoire estuarien. Ces prédictions établies sur le continuum terre-mer seront issues de l'utilisation d'algorithmes d'apprentissage automatique de nouvelle génération dont les performances seront confrontées aux résultats obtenus avec les modèles à base physique, CaWaQS et Telemac2D, qui ont été construits dans les travaux précédents sur les réservoirs souterrains et le lit de la Seine sur respectivement l’ensemble et l’aval du bassin. En effet, les outils d'apprentissage automatique sont libres de toute intégration explicite du mécanisme physique, notamment celles sur les interfaces aquifère/rivière. Cette particularité nous offre une alternative intéressante pour produire des prédictions respectant la continuité hydrologique entre ces deux compartiments tout en couvrant les gradients de forçages (anthropiques, géologiques, climatiques et océaniques) entre l'amont continental et l'aval estuarien. Pour ce faire, nous utiliserons et développerons des algorithmes de Machine Learning pour fournir des prédictions conjointes des niveaux d'eau et des débits aux stations piézométriques et hydrauliques en analysant une large base de données environnementales : géologiques, hydrologiques, hydrométéorologiques et climatiques. À cette échelle géographique, une riche base de données environnementales peut être constituée à partir des suivis in situ et enrichie par des images satellites pour certaines variables cruciales contrôlant le cycle hydrologique dans la zone critique, comme l'humidité du sol et la couverture végétale, qui sont essentielles pour la prévision des inondations.