Les recherches menées par les équipes scientifiques d’HYCAR concernent le cycle hydrologique, les aléas hydroclimatiques (crues, inondations, étiages, sécheresses, pollutions diffuses) et leurs conséquences socio-économiques, l’écologie des cours d’eau, la gestion intégrée de l’eau et du territoire (aussi bien rural que péri-urbain), et la restauration du bon état écologique des cours d’eau.

L’objectif des actions de recherche est la production de connaissances nouvelles dans les domaines ci-dessus ainsi que la production de méthodes innovantes permettant de quantifier la ressource en eau et les risques liées à l’eau, de prévoir les impacts des changements climatiques et de l’anthropisation des bassins versants .

Enjeux scientifiques

Les recherches de caractère théorique menées par les équipes scientifiques d’HYCAR concernent plus particulièrement

• La compréhension et la quantification des impacts des changements globaux sur les hydrosystèmes
  • Les changements globaux (climatique, et d’occupation des sols, de pression polluante) ont de forts impacts sur les hydrosystèmes et les communautés aquatiques. Modéliser ces changement implique à la fois de lever l’hypothèse de stationnarité souvent présente dans les approches de modélisation et de faire fonctionner ces outils en extrapolation. Il y a des enjeux majeurs à mieux comprendre les interactions entre les compartiments du cycle de l’eau, de manière à fournir à la fois des outils robustes de projection et à quantifier les incertitudes associées aux évolutions des hydrosystèmes.

• Le couplage de modèles pour la gestion intégrée des risques associés aux hydrosystèmes et la prise de décision
  • La gestion opérationnelle de l’eau est de plus en plus complexe, avec de nombreux acteurs et usages, et des contraintes variées, rendant la prise de décision délicate étant donné les niveaux d’incertitudes associées et la possible conjonction de risques (liés à la quantité et la qualité chimique et biologique de l’eau). Ceci est d’autant plus vrai en conditions extrêmes (typiquement situation de crue ou de sécheresse).

• Le développement de méthodes et d’outils pour traiter efficacement la question des changements d’échelles spatiales et temporelles
  • La transposabilité des méthodes de représentation des hydrosystèmes - dans l’espace et dans le temps - est un enjeu majeur pour pouvoir traiter des questions similaires qui se posent à des échelles différentes. Cela implique d’avoir des outils dont la complexité est modulable et dont le fonctionnement à ces différentes échelles spatiales et temporelles reste cohérent (agrégation / désagrégation).

Enjeux sociétaux

Les travaux de recherche appliqués menés par l’UR HYCAR en lien avec des enjeux sociétaux concernent notamment :

• La production d’outils opérationnels de prévision des crues et des étiages : outils temps réel mais aussi modèles hydrologiques génériques au service d’objectifs opérationnels (prévision, prédétermination, gestion, estimation d’impacts) ainsi que pour l’enseignement ;
• La production d’outils pour la gestion de la qualité biologique (bioindicateurs fonctionnels) et chimique (maîtrise des pollutions) des cours d’eau ;
• La production d’outils pour la gestion d’aménagements hydrauliques et des zones humides ;
• La modélisation des transferts d’eau et de soluté dans les milieux poreux, colonne de sol, parcelles et versant ;
• Le développement d’une ingénierie écologique au service de la qualité de l’eau et de la préservation des écosystèmes, dans le contexte spécifique de petits bassins versants ruraux fortement anthropisés ;
• La production d’outils visant à identifier des stratégies efficaces de restauration et d’adaptation des milieux aquatiques au changement climatique.

Sciences et politiques publiques

Les recherches menées par HYCAR visent à soutenir la mise en place d’un certain nombre de dispositifs de prévention ou de prévision, dans le cadre de politiques publiques visant à :

• l’amélioration de la qualité écologique et chimique des cours d’eau (directive cadre sur l’eau, directive nitrates et programme Ecophyto),
• la prévention du risque inondation pour la protection des personnes et des biens (directive sur les inondations),
• la gestion des milieux aquatiques, la prévision des situations à risque d’étiage et la prévention des inondations (GEMAPI), et
• la définition de stratégies d’adaptation au changement climatique (Plan national d'adaptation au changement climatique, PNACC).

Ces politiques sont portées notamment par l’Office français de la biodiversité (OFB), la Direction générale de la prévention des risques (DGPR), et la Direction de l'eau et de la biodiversité (DEB) du MTES (Ministère de la Transition écologique et solidaire), ainsi que par des acteurs régionaux, au premier rang desquels figurent les Agences de l’eau.

Collaborations nationales et internationales

Les scientifiques d’HYCAR collaborent aussi au niveau local avec les acteurs de la gestion de l’eau, des risques liés à l’eau et des territoires en France (Parc Naturels Régionaux, Syndicats de Rivières, Comités de Bassin et Commissions Locales de l’Eau, Réseau EPTB, Réseau Vigicrues (SCHAPI/SPC), Météo-France), avec des partenaires économiques privés (producteurs d'énergie, assureurs, bureaux d'études) et avec des réseaux et sont actifs dans des nombreuses sociétés savantes (SHF, EGU, HEPEX, IAHS).

Enseignement et formations

L'UR HYCAR est rattaché académiquement au pôle de formation et de recherche scientifique « Campus Agro Paris-Saclay », Université Paris-Saclay.

Les scientifiques d’HYCAR enseignent à l'Université Paris-Saclay et à AgroParisTech, mais également sont responsables de modules et/ou interviennent dans des nombreux cours et formations des établissements suivants : Sorbonne Université (ex-UPMC), ENGEES, Polytech Sorbonne, École Polytechnique (Palaiseau), Centrale Supélec, ENPC & UPEC, EIVP, et AgroSup Dijon.

Les scientifiques de l’UR HYCAR assurent également des formations continues auprès des services de l’Etat (cycle de formation IFORE piloté par le SCHAPI, notamment en modélisation et prévision hydrologique) et de partenaires privés (bureaux d’études, gestionnaires d’ouvrages).