Le 19 octobre 2020, les membres du jury du Prix de Thèse Systèmes Complexes 2020 accordaient le prix à trois Lauréats : Anass El Aouni (INRIA), Samuel Nordmann(EHESS) et Odile Plattard (Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne). Découvrez leurs travaux : 

Anas El Aouni – GEAOSTAT (INRIA) : “Lagrangian coherent structures and physical processes of coastal upwelling”

Cette thèse présente une étude interdisciplinaire du système de remontée des eaux côtières à partir de différentes données acquises par satellite, avec un accent particulier sur le système de remontées d’eau du nord-ouest de l’Afrique (NWA).

Cette étude interdisciplinaire couvre :

  • le problème de l’identification automatique et l’extraction du phénomène de remontée des eaux côtières à partir d’un satellite biologique et physique observations
  • une étude statistique de la variation spatio-temporelle de la NWA de remontée des eaux tout au long de son extension et différents indices de remontée des eaux
  • une étude de des relations non linéaires entre le mélange de surface et l’activité biologique dans la les régions de remontées des eaux.
  • une études lagrangiennes des tourbillons cohérents ; leurs propriétés physiques et l’identification automatique
  • une étude des transports effectués par les tourbillons lagrangiens la remontée d’eau de la NWA et son impact sur la haute mer

Samuel Nordmann – CAMS (EHESS) : Équations de réaction-diffusion, propriétés qualitatives et dynamique des populations

Cette thèse porte sur la modélisation et l’étude mathématiques des phénomènes de propagation en milieu excitable. Les questions abordées interviennent de manière fondamentale dans plusieurs domaines de l’écologie et des sciences sociales: l’invasion spatiale et la persistance des populations, la propagation des épidémies, émeutes et autres comportements collectifs. Ces phénomènes de natures différentes sont régis par des mécanismes similaires et peuvent donc être étudiés mathématiquement dans un cadre général.

Nous considérons de manière générale une population qui se propage dans l’espace et dont l’évolution est dictée par plusieurs facteurs, comme la croissance, la mortalité, la limitation des ressources, la compétition entre individus etc. Nous étudions la dynamique d’une telle population, en portant une attention particulière sur la dynamique spatiale.

Chacune des trois parties de ce manuscrit se concentre sur un aspect spécifique de modélisation. Dans la première partie, nous étudions la répartition spatiale d’une population confinée dans un domaine ; dans la deuxième partie, nous considérons le cas d’une population présentant des variabilités physiologiques ; dans la troisième partie, nous introduisons et étudions des modèles pour décrire la propagation des épidémies, émeutes, et autres comportements collectifs.

Notre étude fait intervenir des domaines variés des équations aux dérivées partielles, comme la classification et la stabilité des solutions d’équations elliptiques semi-linéaire, les systèmes d’équations de réaction-diffusion, l’homogénéisation multi-échelle, et les équations d’Hamilton-Jacobi. Nous proposons dans chacun de ces domaines des résultats théoriques qui présentent un intérêt en eux-même dans un contexte mathématique plus large.


Odile Plattard – Géographie-cités (Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne) : Repenser l’évacuation d’une population littorale en milieu urbain dans un contexte multi-risques : le modèle STEP

Cette thèse questionne l’évacuation d’une population littorale en milieu urbain en cas de tsunami et séisme à travers la mise en place du modèle STEP (Séisme Tsunami Evacuation Population). L’aléa tsunami — premièrement considéré dans cette thèse — est engendré par un évènement précurseur qui est, dans la majorité des cas, un séisme — aléa deuxièmement pris en compte–. Deux sites d’études exposés à ces deux aléas ont été considérés dans cette thèse : Saint-Laurent-du-Var (France) et Syracuse (Italie), car ils présentent des configurations d’exposition de leur espace urbain et de stratégies d’évacuation de la population différentes.

L’espace urbain est au cœur du questionnement de cette thèse : Premièrement, à travers l’influence que la lisibilité du milieu urbain peut avoir sur une évacuation piétonne. Le déplacement piéton est ici soumis à des règles de visibilité des zones refuge lors de son évacuation. Cela permet, à travers les résultats issus du modèle d’étudier les dynamiques de déplacements et l’influence de la visibilité des zones refuge sur la mise à l’abri des personnes en milieu urbain. Deuxièmement, à travers la prise en compte du contexte multi-risques et des dommages d’un séisme précurseur sur les constructions, en questionnant la praticabilité des itinéraires d’évacuation en milieu urbain. Sur des territoires soumis à plusieurs aléas, les plans d’évacuation prennent souvent en compte un unique aléa. Or, comme c’est le cas pour le tremblement de terre et le tsunami, les consignes d’évacuation sont contraires : il faut s’éloigner des constructions qui peuvent s’effondrer et trouver un espace dégagé, souvent le front de mer pour des territoires littoraux, en cas de séismes tandis qu’il faut se rendre dans les terres et s’éloigner du bord de mer en cas de tsunami. A cela s’ajoute le fait que les constructions effondrées peuvent obstruer de leurs débris des itinéraires d’évacuation jusqu’alors privilégiés pour la mise à l’abri des personnes. La considération du contexte multi-risques dans le modèle permet donc la prise en compte d’une nouvelle complexité pouvant mettre en avant des dysfonctionnements, notamment liés à la praticabilité des itinéraires lors de l’évacuation de la population.


Le Prix de Thèse Systèmes Complexes 2020 est organisé par l’ISC-PIF, avec le soutien de l’Académie Système Complexes de l’Université Côte d’Azur de Nice, de l’Institut Rhônalpin des Systèmes Complexes (IXXI), du CNRS et de la région Île-de-France via le DIM “Problématiques transversales aux Systèmes Complexes”.