Post doctorat en géochimie

L’institut de physique du globe de Paris

Institut de recherche en géosciences de renommée mondiale fondé en 1921, associé au CNRS, établissement-composante d’Université Paris Cité et regroupant plus de 500 personnes, l’IPGP couvre toutes les disciplines des sciences de la terre et des planètes via l’observation, l’expérimentation et la modélisation, à toutes les échelles de temps et d’espace.

Les thématiques de recherche sont structurées à travers 4 grands thèmes fédérateurs : Intérieurs de la Terre et des planètes, Risques naturels, Système Terre, Origines.

L’IPGP a aussi la charge de services labellisés en volcanologie, sismologie, magnétisme, gravimétrie et érosion. Notamment, les observatoires permanents de l’IPGP surveillent les 4 volcans actifs français d’outre-mer en Guadeloupe, en Martinique, à la Réunion et à Mayotte (REVOSIMA).

L’IPGP héberge des moyens de calcul puissants et des installations expérimentales et analytiques de dernière génération et bénéficie d’un soutien technique de premier plan.

Le département de la formation et des études doctorales de l’IPGP offre à ses étudiants des formations en géosciences qui associent observation, analyse quantitative et modélisation et qui reflète la qualité, la richesse et la diversité thématique des recherches menées par les équipes de l’IPGP.

L’équipe et/ou le service

Les recherches de l’équipe ACE portent sur les cycles biogéochimiques des éléments dans la zone critique, en particulier leur évolution au cours de l’Anthropocène. Les questions de recherche abordées concernent la spéciation des métaux et des contaminants organiques (par exemple, les pesticides, les produits pharmaceutiques, les PFAS), leurs processus de transport et de transfert dans les compartiments naturels (sols, sédiments, eau, air), les changements dans leur mobilité et leur disponibilité sous l’influence du forçage anthropique, le comportement et le devenir dans l’environnement de contaminants émergents tels que les nanoparticules manufacturées ou accidentelles, les processus permettant la récupération d’éléments technologiques critiques dans le contexte de l’économie circulaire et du métabolisme urbain, dont les cycles biogéochimiques dans la zone critique seront modifiés par leur utilisation massive dans de nouvelles applications technologiques.

Missions

Le/la post-doctorant(e) participera au projet ANR Me-Thiol porté par l’Institut de Physique du Globe de Paris avec des collaborations possibles avec l’INSA Lyon, l’INRAE Bordeaux et Géosciences Rennes. Le projet vise à mieux comprendre et décrire les interactions entre les métaux (Cd, Ag, Hg, Pt, Pd, Au) et les composés thiolés présents dans les eaux et les sols naturels. Trois mécanismes ont été identifiés dans la littérature : la complexation des métaux par les groupements thiols, la réduction des métaux par les groupements, et la précipitation sous forme de sulfures métalliques. Ces trois mécanismes seront étudiés en réalisant des expérimentations au laboratoire en chambre anaérobie, dont les produits seront analysés par spectroscopie des rayons X (XAS – X-ray Absorption spectroscopy) par analyses synchrotron. Les résultats seront modélisés à l’aide d’un couplage de modèles thermodynamique et cinétiques à développer.

Le/la post-doctorant(e) participera également au projet ANR REMAPE, un projet collaboratif mené par le laboratoire Géosciences Rennes, en partenariat avec le laboratoire ECOBIO et l’Institut de Physique du Globe de Paris. Il vise à mieux comprendre et décrire les interactions dynamiques entre les contaminants et les plantes. Adoptant une approche mécanistique, le projet rompt avec les approches descriptives traditionnelles du transfert des contaminants, en cherchant à quantifier les processus de transfert et de transformation dans la rhizosphère, dans des conditions réalistes et dynamiques. La personne recrutée sera chargée du développement d’un modèle de spéciation géochimique qui tient compte de l’impact des colloïdes du sol sur la spéciation de contaminants importants (As, Pb, Cu, Zn, etc.), sur la base d’un modèle de complexation additive en surface.

Activités

Plus précisément, le post-doctorant devra :

1) Faire l’état des lieux des données disponibles dans la littérature permettant le développement d’un modèle de complexation métaux-thiols (titrages acides-bases, expériences de complexation, données synchrotron, etc.) ;

2) Réaliser des expérimentations en chambre anaérobie pour les métaux dont il manque des données expérimentales ;

3) Soumettre des demandes de financement et analyser des échantillons par analyses XAS au synchrotron SOLEIL ou ESRF ;

4) Développer un modèle thermodynamique capable de prendre en compte la complexation des métaux par les groupements thiols en utilisant le logiciel de spéciation géochimique PHREEQC ou Orchestra qui implémenteront le modèle Model VII et/ou Nica-Donnan modifiés pour prendre en compte les groupements thiols. Les constantes de complexation seront déterminées pour les métaux suivants : Hg, Ag et Cu ;

5) Développer un modèle cinétique capable de prendre en compte les cinétiques de réduction des métaux par les composés thiolés sous forme ionique ou précipité.

6) faire l’état des lieux des modèles de complexation de surface et les bases de données disponibles pour les contaminants se liant à des phases colloïdales (oxydes de Fe/Al/Mn, argiles, matière organique) ;

7) mettre en œuvre ces modèles dans le logiciel de spéciation géochimique (PHREEQC, Visual Minteq ou Orchestra) ;

8) simuler l’impact des conditions physico-chimiques (pH, Eh, composition de la solution) et de la composition colloïdale sur la spéciation des contaminants, en supposant un modèle de complexation de surface additif.

9) Communiquer les résultats à l’équipe ACE et aux participants du projet, ainsi qu’à la communauté scientifique via la participation à la Goldschmidt 2027 et par l’écriture d’articles scientifiques.

Compétences attendues

> Expert en géochimie de surface, spéciation des contaminants

> Très grande expertise en modélisation de la spéciation géochimique

> Capacité à communiquer les résultats (à l’oral et à l’écrit)

Contraintes et risques

> Travail sur ordinateur.

> Expérimentation avec des métaux toxiques

Formation et expérience nécessaires

 > Doctorat en sciences de la Terre avec moins de 3 ans d’expérience.

Modalité de candidature

> CV et lettre de motivation démontrant clairement une très forte expertise en modélisation de la spéciation géochimique.

> Date limite de dépôt des candidatures :  27 août 2026.

> Contacts (2 contacts sont requis pour l’entretien)

Charlotte Catrouillet ()

Rémi Marsac ()