Thèse Attribution Spatiale de la Mortalité Liée au Stress Thermique dans un Contexte de Changement Climatique H/F

Doctorat_Gouv

Établissement : Université Paris-Saclay GS Géosciences, climat, environnement et planètes
École doctorale : Sciences de l'Environnement d'Ile-de-France
Laboratoire de recherche : Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement - DRF
Direction de la thèse : Davide FARANDA ORCID 0000000150015698
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59

Le changement climatique d'origine anthropique a déjà entraîné une augmentation marquée de la fréquence, de l'intensité et de la durée des épisodes de chaleur extrême, avec des conséquences directes et croissantes sur la mortalité humaine. Quantifier la part de la mortalité liée au stress thermique attribuable au changement climatique constitue un enjeu scientifique majeur, indispensable pour éclairer les politiques d'adaptation et de santé publique.
Les approches épidémiologiques existantes reposent encore largement sur des indicateurs thermiques simplifiés, en particulier la température moyenne journalière, et sur des analyses à des résolutions spatiales insuffisantes pour rendre compte de la forte hétérogénéité territoriale des vulnérabilités. Or, de nombreux travaux récents montrent que des paramètres encore peu intégrés dans les modèles - tels que les températures nocturnes élevées, l'amplitude thermique journalière ou l'humidité - jouent un rôle déterminant dans le stress physiologique et les risques de mortalité associés.
Ce projet de thèse vise à développer un cadre méthodologique innovant pour analyser et attribuer la mortalité liée au stress thermique dans un contexte de changement climatique, en combinant une approche multi-paramétrique et une résolution spatiale fine. Les travaux s'appuieront sur la fusion de bases de données climatiques à haute résolution, issues de réanalyses atmosphériques, avec des données quotidiennes de mortalité couvrant l'ensemble du territoire français. Les modèles intégreront plusieurs indicateurs thermiques (températures minimale et maximale, amplitude thermique journalière, humidité), ainsi que des variables environnementales complémentaires telles que la pollution atmosphérique.
La thèse mobilisera des méthodes statistiques avancées, notamment des modèles non linéaires à retards distribués, afin de capturer les effets différés et cumulatifs du stress thermique, ainsi que des approches de modélisation plus flexibles permettant d'explorer des interactions complexes entre variables climatiques et environnementales. Une attention particulière sera portée au rôle des températures nocturnes élevées et à l'absence de récupération thermique, souvent négligées dans les études existantes.
Enfin, le projet intégrera une dimension d'attribution climatique, en comparant les risques de mortalité observés avec ceux estimés dans des climats contrefactuels sans influence anthropique. Les résultats attendus permettront de mieux quantifier l'impact du changement climatique sur la mortalité liée à la chaleur et de fournir des éléments scientifiques robustes pour orienter les stratégies d'adaptation et de prévention en santé publique.

Le changement climatique d'origine anthropique entraîne une augmentation continue de la fréquence, de l'intensité et de la durée des épisodes de chaleur extrême, avec des effets directs et mesurables sur la mortalité humaine. L'évaluation quantitative de la mortalité liée au stress thermique et de sa part attribuable au changement climatique constitue aujourd'hui un enjeu scientifique majeur, au croisement des sciences du climat, de l'épidémiologie et de la santé environnementale.
Les études existantes reposent encore majoritairement sur des indicateurs thermiques simplifiés, en particulier la température moyenne journalière, et sur des analyses à des résolutions spatiales limitées. Or, des travaux récents montrent que des paramètres tels que les températures nocturnes élevées, l'amplitude thermique journalière et l'humidité jouent un rôle clé dans le stress physiologique et les risques de mortalité associés, mais restent insuffisamment intégrés dans les modèles actuels.
Dans ce contexte, le développement d'approches méthodologiques capables de combiner une description multi-paramétrique du stress thermique, une résolution spatiale fine et des méthodes d'attribution climatique apparaît nécessaire pour mieux quantifier l'impact du changement climatique sur la mortalité et fournir des bases scientifiques solides aux politiques d'adaptation et de santé publique.

L'objectif principal de cette thèse est de développer des méthodes robustes permettant d'analyser et d'attribuer la mortalité liée au stress thermique dans un contexte de changement climatique.
Plus précisément, le travail visera à :
1) améliorer la caractérisation du stress thermique en intégrant plusieurs indicateurs climatiques, notamment les températures nocturnes, l'amplitude thermique journalière et l'humidité ;
2) modéliser les relations entre conditions thermiques et mortalité à une résolution spatiale fine, afin de mieux représenter les contrastes territoriaux ;
quantifier la part de la mortalité attribuable au changement climatique à l'aide de scénarios climatiques contrefactuels ;
3) fournir des résultats scientifiquement robustes susceptibles d'éclairer les stratégies d'adaptation et de prévention en santé publique.

La thèse reposera sur la combinaison de données climatiques à haute résolution spatiale et de données quotidiennes de mortalité couvrant l'ensemble du territoire français. Les variables climatiques seront issues de réanalyses atmosphériques et incluront plusieurs indicateurs du stress thermique, tels que les températures minimale et maximale, l'amplitude thermique journalière et l'humidité, ainsi que des variables environnementales complémentaires comme la pollution atmosphérique.
Les relations entre conditions thermiques et mortalité seront analysées à l'aide de modèles statistiques non linéaires, en particulier des modèles à retards distribués, permettant de représenter les effets différés et cumulatifs du stress thermique. Des approches de modélisation plus flexibles pourront également être mobilisées afin d'explorer des interactions complexes entre variables climatiques et environnementales.
Une composante d'attribution climatique sera intégrée en comparant les risques de mortalité estimés à partir des données observées avec ceux obtenus dans des scénarios climatiques contrefactuels sans influence anthropique. Cette approche permettra de quantifier la part de la mortalité liée au stress thermique attribuable au changement climatique.