Highly Cited Researcher 2019 : Laurent Longuevergne, unique HiCiRe CNRS du site rennais, entre dans le who’s who des chercheurs

Chaque année, le Web of Science Group identifie les chercheurs les plus influents du monde : les quelques privilégiés qui ont été le plus souvent cités par leurs pairs au cours de la dernière décennie. En 2019, moins de 6 300, soit 0,1 %, des chercheurs du monde entier, dans 21 domaines de recherche, ont obtenu cette distinction exclusive. Laurent Longuevergne (Géosciences Rennes) - directeur de recherche CNRS et référent scientifique "Hydrologie de terrain, imagerie géophysique" au sein de l'équipe DIMENV@risce - fait partie de ce groupe d'élite reconnu pour son influence exceptionnelle en matière de recherche, comme en témoigne la production de nombreux articles très cités qui se classent parmi les 1 % les plus cités dans le domaine et l'année du Web of Science. Cette reconnaissance confirme l'excellence internationale du pôle scientifique rennais dans le domaine des "ressources en eau" et devrait permettre à l’université de Rennes 1 de progresser dans les divers classements internationaux, et notamment celui de Shanghai.

La liste des “Highly Cited Researchers” (HiCiRe) 2019 du Web of Science Group identifie des scientifiques qui ont démontré une influence large et significative, comme en témoigne la publication de plusieurs articles fréquemment cités par leurs pairs au cours de la dernière décennie.

Pour l’analyse, les articles examinés sont les articles les plus récents, publiés et cités au cours de la période 2008-2018 et qui, à la fin de 2018, sont classés dans le top 1% des articles les plus cités dans leur domaine et année ESI (i.e. la définition d'un papier très cité ; NB : un filtre est appliqué pour supprimer les chercheurs dont le niveau d'autocitation excède de loin les caractéristiques typiques de chaque domaine).

Les chercheurs sont sélectionnés pour leur influence exceptionnelle dans un ou plusieurs des 21 champs disciplinaires « Essential Science Indicators ». 6 216 chercheurs sont nommés « Highly cited researchers » en 2019 - 3 725 disciplinaires et 2 491 transdisciplinaires. C’est la deuxième année que des chercheurs sont identifiés sur des axes transversaux.

Il n’y a pas de concept unique et universel pour mesurer l’empreinte (impact) d’un chercheur dans son domaine. Aucun indicateur quantitatif unique ne révèle une bibliographie qui répond à toutes les attentes ou à toutes les exigences. La méthodologie déterminant le 'who's who' des chercheurs ayant un impact élevé s'appuie sur les données et analyses réalisées par les experts de la bibliométrie de l'Institut d'informations scientifiques de Clarivate Analytics. Elle fait appel à des indicateurs scientifiques essentiels, compilation unique de mesures de performances scientifiques et de données de tendances. Elle est basée sur l'analyse de publications d'articles érudits et de données de citations à partir du Web of Science, la base de données bibliographique la plus exhaustive, représentant un total de 33 000 revues dépouillées (Lire la méthodologie).

Essential Science Indicators fields
Agricultural Sciences, Biology & Biochemistry, Chemistry, Clinical Medicine, Computer Science, Economics & Business, Engineering, Environment/Ecology, Geosciences, Immunology, Materials Science, Mathematics, Microbiology, Molecular Biology & Genetics, Neuroscience & Behavior, Pharmacology & Toxicology, Physics, Plant & Animal Sciences, Psychiatry/Psychology, Social Sciences, Space Science

Laurent Longuevergne émarge à la fois dans les champs (Crossfield) Geosciences et Environment/Ecology.

En 2016, les USA, le Royaume-Uni et la Chine étaient les 3 premières nations accueillant des « highly cited researchers ». En 2018, la Chine est passée devant le RU. La France compte 156 chercheurs très cités, et se classe à la 8^ème place. En France, l’université Paris-Saclay compte 36 chercheurs très cités.

Cet indicateur bibliométrique est donc un des bons révélateurs de l'originalité et de la qualité des travaux scientifiques : il est particulièrement stratégique pour notre site académique et notamment pour l'université de Rennes 1, seul établissement breton qui figure en bonne position dans les classements thématiques et le classement global ARWU (dit de Shanghai). Domaine d’excellence internationale du pôle scientifique rennais, la recherche sur la ressource en eau se situe d’ailleurs entre la 76e et la 100e place mondiale. Laurent Longuevergne est en outre le seul HiCiRe CNRS du site rennais : il permettra sans aucun doute à l'université de Rennes 1 de progresser très significativement dans ce classement très médiatisé où il se situe aujourd’hui entre la 600e et 700e place mondiale.

Cette performance de Laurent Longuevergne s’appuie sur une production bibliographique riche et sur des sujets environnementaux de portée mondiale. D’une manière générale, il s’agit d’articles rédigés (1) dans le cadre de groupes de travail internationaux autour de défis scientifiques majeurs et (2) le développement original de méthodes gravimétriques pour l’hydrologie, seule méthode satellite sensible aux variations de stock d’eau continentaux, y compris dans les aquifères.

A titre d’exemple, lire à ce sujet :

Augmentation du niveau marin depuis 1993 : ça se précise grâce à la combinaison d'observations spatiales et d’observations in situ (Laurent Longuevergne est membre du Global Sea Level Budget Group)

50 ans de fonte des glaciers reconstitués au Tien Shan (Asie centrale)

Comment mesurer les rejets de sédiments des continents vers les océans ?

Article sur l’hydrogravimétrie publié dans le livre du CNRS « l’eau à découvert »

Synthèse générale sur la production bibliographique de Laurent Longuevergne

>>> Pour en savoir plus

What it means to be a Highly Cited Researcher? (vidéo)

Le classement Highly Cited Researcher 2019

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Les articles concernés par la récompense

D’une manière générale, il s’agit d’articles rédigés (1) dans le cadre de groupes de travail internationaux autour de défis scientifiques et (2) le développement des méthodes gravimétriques pour l’hydrologie, seule méthode satellite sensible aux variations de stocks d’eau continentaux, y compris dans les aquifères.
 

Les systèmes aquifères sont les plus grands réservoirs d’eau douce non glacée sur terre. Ils jouent un rôle central dans la préservation des écosystèmes et permettent l'adaptation de l'homme à la variabilité et au changement climatiques. L'importance stratégique des eaux souterraines pour la sécurité mondiale de l'eau et la sécurité alimentaire s'intensifiera probablement avec le changement climatique, en lien avec l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des évènements extrêmes (sècheresses, inondations). Dans cet article de review, nous examinons de manière critique les recherches récentes évaluant les impacts du climat sur les eaux souterraines par le biais de processus naturels ou anthropiques. En outre, nous examinons les possibilités et les défis liés à l'utilisation et à la préservation des ressources en eaux souterraines dans les stratégies d'adaptation au climat, et soulignons le manque d'observations des eaux souterraines, qui limite actuellement notre compréhension de la relation dynamique entre les eaux souterraines et le climat.

La surexploitation des aquifères pourrait avoir un impact significatif sur la sécurité alimentaire aux États-Unis car 60% de l'irrigation repose sur les eaux souterraines. La surexploitation de ces ressources pour l’irrigation dans la région des Hautes Plaines et dans la Vallée Centrale de Californie représente environ 50% de l’exploitation totale des eaux souterraines aux États-Unis depuis 1900. Si la consommation actuelle continue au rythme actuel, l’étude suggère que 35% de la région des Hautes Plaines ne pourront pas soutenir l'irrigation dans les 30 prochaines années. La réduction des prélèvements d'irrigation pourrait prolonger la durée de vie de l'aquifère mais ne permettrait pas non plus une gestion durable de cette eau souterraine fossile. La vallée centrale est un des systèmes les plus anthropisé, dont la gestion, plus dynamique, s’appuie sur des canaux qui permettent de transférer une part importantes des précipitations du nord, vers les zones agricoles du sud de la Californie, depuis les années 1950. Cependant, ces détournements sont réglementés en raison de leur impact sur la biodiversité, et notamment sur les espèces en voie de disparition. L'augmentation du stockage de l'eau par la recharge artificielle des eaux de surface excédentaires dans les aquifères semble prometteuse pour faire face aux sécheresses et améliorer la durabilité des ressources en eaux souterraines dans la vallée centrale.

L’évapotranspiration représente à l’échelle global 50% des précipitations sur les continents, mais reste encore un des flux les moins bien contraint. Les outils satellite permettent aujourd’hui d’apporter des informations intéressantes, mais nécessitent également une évaluation de leur qualité. Cette étude consiste à estimer l’incertitude sur l’évapotranspiration en s’appuyant sur un ensemble de sorties de modèles hydrométéorologiques, de produits de télédétection basés sur MODIS et AVHRR, et d’une estimation par le satellite GRACE qui s’appuie sur le bilan hydrique. L’étude est conduite sur 3 régions du centre-sud des Etats-Unis sur un gradient climatique humide à aride. Nous montrons que le satellite GRACE, qui fourni une information de stock, ne permet pas une estimation robuste des flux d’évapotranspiration. Les informations les plus précises sont aujourd’hui disponibles par les modèles. L'estimation future de l'ET devrait envisager une approche hybride combinant les forces des modèles et la résolution des outils de télédétection pour limiter les incertitudes.

Le Texas a connu la sécheresse la plus extrême jamais enregistrée en 2011 avec 40% de sa surface touchée et des pertes agricoles d'environ 7,6 milliards de dollars.

Nous évaluons comment le satellite GRACE peut être utilisé comme un indicateur alternatif de sècheresse météorologique, agricole et hydrologique. GRACE indique que les stocks d’eau totaux ont diminué de 60 ± 15 km3 pendant la sécheresse de 2011. La forte divergence entre les modèles classiques (14–83 km3) démontre que les données GRACE peuvent être un indicateur de sécheresse fiable.

Lancée en mars 2002, le satellite GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) a révolutionné notre vision des transferts de masse à la Terre. En mesurant les variations temporelles du champ de gravité de la Terre avec une résolution temporelle et spatiale sans précédent, GRACE a fourni de nouvelles informations sur les processus de redistribution des masses et les interactions entre l'atmosphère, les océans, les aquifères et la cryosphère. Il s'agit de la seule mesure volumétrique directe de variation de stock d’eau, complémentaire d'autres données de télédétection provenant de capteurs optiques et radar.

Les scientifiques de plusieurs communautés des Sciences de la Terre ont rapidement adopté cet outil novateur basé, en s’appuyant sur des principes fondamentaux (1) le lien entre la gravité et la masse est direct, indépendant de la nature des roches environnantes et ne nécessite aucun étalonnage ; (2) l’attraction gravimétrie, force à distance permet de "pénétrer" les couches les plus profondes et de surveiller les masses d'eau, qu'elles soient visibles (superficielles) ou non (sous la surface).

Cependant, les observations gravimétriques intègrent verticalement les effets de différents compartiments de stockage de l'eau et ne permettent pas de séparer les eaux de surface et des eaux souterraines. De plus, des contraintes physiques et instrumentales définissent l'intégration / résolution spatiale réelle de GRACE, liée à l'altitude du satellite : ~ 400 km. À titre de comparaison, l’échelle d’intégration de GRACE correspond à la distance entre la plaine du Gange et le plateau tibétain. Des aquifères aux hautes montagnes, de la surface aux aquifères les plus profonds, l'hétérogénéité des comportements hydrologiques intégrés par GRACE rend difficile son interprétation. La désagrégation du rôle des compartiments contribuant au signal est une tâche ardue qui nécessite à la fois (1) des informations a priori, et (2) une bonne compréhension de la sensibilité de l’approche gravimétrique.

Lorsque qu’on souhaite estimer des variations de stock dans une région définie, des estimations fiables des variations de stock d'eau exigent un compromis entre les besoins concurrents de suppression du bruit et de conservation de la résolution spatiale. L’objectif de cette étude est d’étudier quantitativement les méthodes de traitement et leurs effets sur les biais, la réduction du bruit GRACE et l’erreur totale estimée. Parmi les méthodes testées figure un algorithme de concentration récemment développé, appelé localisation spatiospectrale, qui optimise la description de la forme du bassin en tenant compte d’un contenu spectral limité. Cette méthode est particulièrement adaptée à la récupération des variations de stockage d'eau à l'échelle du bassin et est efficace pour les petits bassins. Les techniques de traitement ont été testées sur l'aquifère des hautes plaines (450 000 km2), surveillé de manière intensive, où l'application de la méthode de traitement optimale appropriée a permis de récupérer les variations de stockage de l'eau sur une portion de l'aquifère ne dépassant pas 200 000 km².