De formation généraliste en hydrologie et hydraulique, et par la suite orientée mécanique des fluides dans les milieux poreux et en science du sol, diplômé du titre d’ingénieur en 1997, d’un doctorat en 2001, et HDR en 2018, Julien Tournebize a intégré le Cemagref, devenu Irstea puis Inrae, en 2001. Il est responsable de l’équipe Artemhys depuis 2010. Il a effectué un séjour comme chercheur invité de 2003-2004, à la Tokyo University of Agriculture and Technology (Tokyo, Japon). Le transfert de polluant d’origine agricole (nitrate, pesticides, MES, phosphore) de la parcelle au petit bassin versant constitue le centre de ses activités de recherche. Les recherches se sont toujours basées sur une demande sociétale forte. Les contributions ont des applications directes à des cas concrets soulevés par la profession agricole comme l’enherbement de l’inter rang de vigne pour lutter contre l’érosion et le transfert de nitrate ; l’impact du drainage sur la qualité de l’eau ; les impacts du traitement par les produits phytosanitaires en grandes cultures, incluant les rizières et leur réduction à l’échelle du bassin versant par l'implantation de zone tampon humide artificielle. C’est ainsi qu’il participe au développement des concepts de l’ingénierie écologique appliquée à la préservation de la ressource en eau et reçoit un prix national collectif en 2014 du Génie Ecologique. Il a publié une soixantaine d’articles scientifiques dans des revues internationales et plus d’une centaine de rapports ou documents scientifiques. Il participe à plusieurs comités scientifiques comme ENGEES, RNEST, GENEM, AFEID, ainsi qu’à des expertises scientifiques collectives.