Environnement de travail, missions et activités

Vous exercerez votre activité au sein de l’Unité de Recherche PROSE (PRocédés biOtechnologiques au Service de l’Environnement) située à Antony (92) en région parisienne. Affiliée aux départements TRANSFORM et MICA, PROSE est une unité de recherche INRAE intégrée à l’Université Paris-Saclay. Composée d’une trentaine de personnes (21 permanents), PROSE mène des recherches sur les biotechnologies environnementales (stations de traitement et de valorisation des eaux usées, digesteurs anaérobies, procédés bioélectrochimiques pour la bioraffinerie environnementale…), depuis l’échelle des communautés microbiennes jusqu’à celle des procédés, en articulation avec les grands enjeux sociétaux de développement durable, d’économie circulaire et de bioéconomie. Notre activité s'inscrit dans une démarche transdisciplinaire alliant écologie microbienne, biogéochimie, bioélectrochimie, génie des procédés, mesures physiques et modélisation. L’unité est organisée en 3 Pôles : Pôle Porteur de Projets, Pôle Analytique et Pôle Expérimentation. Vous serez intégré au sein du Pôle Porteur de Projets et placé sous la responsabilité du Directeur de l’unité PROSE.

PROSE développe depuis plus d’une dizaine d’année des approches de recherche en modélisation mécanistique des bioprocédés. Ces travaux portent notamment sur la dynamique des populations microbiennes fonctionnelles en lien avec les bilans thermodynamiques des différentes réactions métaboliques, les phénomènes interfaciaux de transfert gaz-liquide via des approches de mécanique des fluides numérique ou la modélisation du fonctionnement du bioprocédé dans son ensemble à l’aide de modèles biocinétiques (approches type « Activated Sludge Model » ou « Anaerobic Digestion Model »).

Votre mission sera de développer des modèles mathématiques à base d’agents (modèles individus centrés) couplant croissance microbienne, activité métabolique et processus physico-chimiques (transferts de matière, de chaleur, cisaillements, etc.) en vue d’une représentation de la dynamique et de la structuration spatiale des communautés microbiennes fonctionnelles aux petites échelles (échelle micrométrique à millimétrique). L’objectif est de pouvoir rendre compte de façon émergente des motifs élémentaires d’organisation spatiale des communautés microbiennes telles que les couches ou clusters de populations fonctionnelles au sein de biofilms, granules ou flocs. Pour cela, vous vous appuierez sur vos compétences en modélisation mathématique et simulation numérique que vous pourrez avantageusement interfacer aux différents domaines d’expertise déjà présents au sein de l’unité (écologie microbienne, biogéochimie, génie des procédés, mesure et modélisation multiphysique, bioélectrochimie), pour construire des modèles interprétables et permettre leur confrontation aux observations expérimentales. D’une façon générale, les travaux développés viseront à mieux cerner comment des modifications du biotope, telles que des changements de paramètres opératoires de bioprocédé et leurs conséquences sur les conditions physico-chimiques à l’échelle locale, permettent de moduler l’assemblage, la structuration spatiale et les propriétés des communautés microbiennes fonctionnelles. Outre le secteur des biotechnologies environnementales, vous serez également incité à contribuer à des réseaux transversaux de réflexion au sein du département MICA et plus largement d’INRAE (réseau ECOSYST, métaprogrammes HOLOFLUX et DIGITBIO) afin d’identifier d’éventuelles opportunités scientifiques sur d’autres écosystèmes microbiens (aliments, tubes digestifs,…).

Exposition possible à des déchets organiques et des eaux usées dans le cadre d'activités au laboratoire ou de missions sur site industriel.

Formations et compétences recherchées

Doctorat (ou équivalent)

• Après une formation initiale de type master ou ingénieur vous avez ensuite poursuivi votre parcours par un doctorat en modélisation mathématique appliquée à des systèmes biologiques, préférentiellement dans le domaine des (bio)procédés.
• Vous avez une expérience de recherche au-delà de la thèse (postdoc), de préférence dans un contexte international.
• Vous êtes formés aux approches numériques et maîtrisez au moins un environnement numérique permettant la modélisation spatialisée de processus couplés bio/physico/chimiques.
• Une bonne connaissance de la modélisation à base d'agents serait un vrai plus (approches type Individual Based Modelling).
• Vous disposez d'une solide liste de publications scientifiques dans des revues internationales à comité de lecture témoignant de votre capacité à valoriser les résultats de vos recherches.
• Vous appréciez le travail en équipe et l'interdisciplinarité.
• La maîtrise de l'anglais est souhaitée ainsi qu'une expérience internationale de longue durée: les lauréats qui n'en auraient pas encore eu devront réaliser un séjour à l'étranger à l’issue de l’année de stage.

Calendrier de la campagne 2023

• Ouverture des inscriptions : 30 janvier 2023
• Clôture des inscriptions : 2 mars 2023
• Epreuve d'admissibilité : avril 2023
• Epreuve d'admission : entre fin mai et mi-juin 2023
• Prise de fonction : à partir de septembre 2023