Catherine BERTRAND

Chrono-environnement - UMR 6249 CNRS/UFC
Campus de la Bouloie
16 rue de Gray
25030 Besançon cedex
France

Catherine Bertrand

Professor
GEODE

catherine.bertrand@-Code to remove to avoid SPAM-univ-fcomte.fr
+33 (0)3 81 66 65 49, room -225L (La Bouloie)

0000-0002-3894-3544 catherine-bertrand

Natural traking – Hydrogeochemistry – Hydrogeology of fractured environments – Slope instability

Presentation

My research in the Chrono-environnement laboratory focuses on heterogeneous aquifers: karst and fissured metamorphic massifs, where the methodology I have developed provides information both on water flows (location and amount of recharge, flow types and flows, storage, residence time) and on the acquisition of chemistry during its transit through the aquifer (water-rock interaction during transit, quantification of alteration).

Projects

Instabilités de versant et rupture : thèse en cours « Détection de précurseurs au déclenchement d’instabilités gravitaires : chroniques multi-paramètres, intelligence artificielle et modélisation »
Caractérisation des propriétés hydrogéologiques des calcaires de Barrois : approche couplée hydrochimique et hydrogéophysique. Projet mené en collaboration avec l’ANDRA et l’université d’Avignon
Projet interdisciplinaire visant à la caractérisation des transferts de contaminants dans la Réserve Naturelle du lac de Rémoray (en cours) en collaboration avec F. Degiorgi, S. Denimal et B. Tissot (Conservateur RNN Lac de Remoray). Il s‘agit d’évaluer la qualité des cours d’eau, les liens entre eaux souterraines et eaux de surface, d’identifier les pressions exercées sur ce bassin versant pour en déduire les contaminations potentielles en lien avec la dégradation de la qualité.
Projet interdisciplinaire sur l’étude de la faisabilité de l’infiltration de l’eau en sortie de réseau de drainage. Application sur l’aire géographique de la nappe des cailloutis de la Dombes (Ain) en collaboration avec Eric Lucot, François Degiorgi et la Chambre d’agriculture de l’Ain et la Communauté de communes de la Dombes.

Publications

Journal articles

2024

ref_biblio: Mathieu Bertrand, Catherine Bertrand, Naomi Mazzilli, Sylvain Gigleux, Sophie Denimal, et al.. Advancing the Understanding of Complex Piezometric Information: A Methodological Approach Integrating Long-Term Piezometry, Surface Nuclear Magnetic Resonance, and Fracture Analysis Using Insights from the “Calcaires du Barrois” Series, France. Water, 2024, 16 (12), pp.1700. ⟨10.3390/w16121700⟩. ⟨hal-04662280⟩
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2021

ref_biblio: Guillaume Bertrand, Alex Ponçot, Benjamin Pohl, Alexandre Lhosmot, Marc Steinmann, et al.. Statistical hydrology for evaluating peatland water table sensitivity to simple environmental variables and climate changes application to the mid-latitude/altitude Frasne peatland (Jura Mountains, France). Science of the Total Environment, 2021, 754, 141931 (55 p.). ⟨10.1016/j.scitotenv.2020.141931⟩. ⟨insu-02921354⟩
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ref_biblio: Alexandre Lhosmot, Louis Collin, Geneviève Magnon, Marc Steinmann, Catherine Bertrand, et al.. Restoration and meteorological variability highlight nested water supplies in middle altitude/latitude peatlands: Towards a hydrological conceptual model of the Frasne peatland, Jura Mountains, France. Ecohydrology, 2021, 14 (6), pp.e2315. ⟨10.1002/eco.2315⟩. ⟨hal-03469696⟩
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ref_biblio: Pierre Nevers, Julien Bouchez, Jérôme Gaillardet, Christophe Thomazo, Delphine Charpentier, et al.. Landslides as geological hotspots of CO2 emission: clues from the instrumented Séchilienne landslide, western European Alps.. Earth Surface Dynamics, 2021, 9 (3), pp.487-504. ⟨10.5194/esurf-9-487-2021⟩. ⟨hal-03289192⟩
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2018

ref_biblio: Grégory Bièvre, Agnès Joseph, Catherine Bertrand. Preferential Water Infiltration Path in a Slow-Moving Clayey Earthslide Evidenced by Cross-Correlation of Hydrometeorological Time Series (Charlaix Landslide, French Western Alps). Geofluids, 2018, 2018, pp.1-20. ⟨10.1155/2018/9593267⟩. ⟨hal-02533479⟩
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ref_biblio: Jérôme Gaillardet, Isabelle Braud, Fatim Hankard, Sandrine Anquetin, Olivier Bour, et al.. OZCAR : The French Network of Critical Zone Observatories. Vadose Zone Journal, 2018, 17 (1), pp.1-24. ⟨10.2136/vzj2018.04.0067⟩. ⟨insu-01944414⟩
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ref_biblio: Hervé Jourde, Nicolas Massei, Naomi Mazzilli, Stéphane Binet, C. Batiot-Guilhe, et al.. SNO KARST: A French Network of Observatories for the Multidisciplinary Study of Critical Zone Processes in Karst Watersheds and Aquifers. Vadose Zone Journal, 2018, 17 (1), ⟨10.2136/vzj2018.04.0094⟩. ⟨hal-01966716⟩
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2017

ref_biblio: Vincent Marc, Catherine Bertrand, Jean-Philippe Malet, Nicolas Carry, Roland Simler, et al.. Groundwater-Surface waters interactions at slope and catchment scales: implications for landsliding in clay-rich slopes. Hydrological Processes, 2017, 31 (2), pp.364 - 381. ⟨10.1002/hyp.11030⟩. ⟨hal-01594844⟩
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ref_biblio: Nadjet Zair, Salah Chaab, Catherine Bertrand. Aquifer vulnerability to pollution of Oum El-Bouaghi region in North East of Algeria. Management of Environmental Quality: An International Journal, 2017, 28 (3), pp.384 - 399. ⟨10.1108/MEQ-11-2015-0200⟩. ⟨hal-01863876⟩
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2016

ref_biblio: >melania >de Falco, Federico Cervi, Catherine Bertrand, Francesco Ronchetti. Hydrogeological investigation of Pietra di Bismantova slab and surrounding slope deposits (northern Apennines, Italy). Rendiconti Online della Societa Geologica Italiana, 2016, 41, pp.135-138. ⟨10.3301/ROL.2016.112⟩. ⟨hal-02533486⟩
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2015

ref_biblio: Aurélien Vallet, Catherine Bertrand, Olivier Fabbri, Jacques Mudry. An efficient workflow to accurately compute groundwater recharge for the study of rainfall-triggered deep-seated landslides, application to the Séchilienne unstable slope (western Alps). Hydrology and Earth System Sciences, 2015, 19, pp.427-449. ⟨10.5194/hess-19-427-2015⟩. ⟨hal-01114361⟩
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2013

ref_biblio: Catherine Bertrand, Jacques Mudry. le karst franc-comtois. Bulletin de la Société d'Histoire Naturelle du Doubs, 2013, 93, pp.73-79. ⟨hal-01061531⟩
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ref_biblio: Pierre-Olivier Bruna, Yves Guglielmi, Juliette Lamarche, Marc Floquet, François Fournier, et al.. Porosity gain and loss in unconventional reservoirs: Example of rock typing in Lower Cretaceous hemipelagic limestones, SE France (Provence). Marine and Petroleum Geology, 2013, 48, pp.186-205. ⟨10.1016/j.marpetgeo.2013.08.008⟩. ⟨hal-00933502⟩
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ref_biblio: Jacques Mudry, Catherine Bertrand, François Zwahlen. introductory editorial. Environmental Earth Sciences, 2013, Besancon--karst aquifers topical issue, 1-2. ⟨10.1007/s12665-013-2871-4⟩. ⟨hal-00927212⟩
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ref_biblio: Aurélien Vallet, Catherine Bertrand, Jacques Mudry. Effective rainfall: a significant parameter to improve understanding of deep-seated rainfall triggering landslide - a simple computation temperature based method applied to Séchilienne unstable slope (French Alps. Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 2013, 10, pp.8945-8991. ⟨10.5194/hessd-10-8945-2⟩. ⟨hal-00927207⟩
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2012

ref_biblio: Jean-Baptiste Charlier, Catherine Bertrand, Jacques Mudry. Conceptual hydrogeological model of flow and transport of dissolved organic carbon in a small Jura karst system. Journal of Hydrology, 2012, 460-461, pp.52-64. ⟨10.1016/j.jhydrol.2012.06.043⟩. ⟨hal-00724229⟩
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2010

ref_biblio: Jean-Baptiste Charlier, Catherine Bertrand, Stéphane Binet, Jacques Mudry, Nicolas Bouillier. Use of continuous measurements of dissolved organic matter fluorescence in groundwater to characterize fast infiltration through an unstable fractured hillslope (Valabres rockfall, French Alps). Hydrogeology Journal, 2010, 18 (8), pp.1963-1969. ⟨10.1007/s10040-010-0670-5⟩. ⟨insu-00536892⟩
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2007

ref_biblio: Stéphane Binet, Herve Jomard, Thomas Lebourg, Yves Guglielmi, Emmanuel Tric, et al.. Experimental analysis of groundwater flow through a landslide slip surface using natural and artificial water chemical tracers.. Hydrological Processes, 2007, 21 (25), pp.3463-3472. ⟨10.1002/hyp.6579⟩. ⟨hal-00361352⟩
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ref_biblio: Stéphane Binet, Yves Guglielmi, Catherine Bertrand, Jacques Mudry. Unstable rock slope hydrogeology: insights from the large-scale study of western Argentera-Mercantour hillslopes (South-East France). Bulletin de la Société Géologique de France, 2007, 178 (2), pp.159-168. ⟨hal-00385382⟩
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ref_biblio: Stéphane Binet, Jacques Mudry, Claudio Scavia, Stefano Campus, Catherine Bertrand, et al.. In situ characterization of flows in a fractured unstable slope. Geomorphology, 2007, 86 (1-2), pp.193-203. ⟨10.1016/j.geomorph.2006.08.013⟩. ⟨insu-00617251⟩
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ref_biblio: Thom Bogaard, Yves Guglielmi, Vincent Marc, Christophe Emblanch, Catherine Bertrand, et al.. Hydrogeochemistry in landslide research: a review. Bulletin de la Société Géologique de France, 2007, 178 (2), pp.113-126. ⟨10.2113/gssgfbull.178.2.113⟩. ⟨hal-00364754⟩
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ref_biblio: V. de Montety, Vincent Marc, Christophe Emblanch, Jean-Philippe Malet, C. Bertrand, et al.. Identifying origin of groundwater and flow processes in complex landslides affecting black marls in southern French Alps: insights from an hydrochemistry survey. Earth Surface Processes and Landforms, 2007, 32, pp. 32-48. ⟨10.1002/esp.1370⟩. ⟨hal-00533663⟩
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2006

ref_biblio: Stéphane Binet, Jacques Mudry, Catherine Bertrand, Yves Guglielmi, René Cova. Estimation of quantitative descriptors of northeastern Mediterranean karst behavior: multiparametric study and local validation of the Siou-Blanc massif (Toulon, France). Hydrogeology Journal, 2006, 14 (7), pp.1107-1121. ⟨10.1007/s10040-006-0044-1⟩. ⟨insu-00617825⟩
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2005

ref_biblio: Sophie Denimal, Catherine Bertrand, Jacques Mudry, Yves Paquette, Magalie Hochart, et al.. Evolution of mine pit lakes aqueous geochemistry - Blanzy - Montceau-les-Mines coal basin (Massif Central, France), origin of sulfate contents ; effects of stratification on water quality. Applied Geochemistry, 2005, 20, pp.825-839. ⟨hal-00364452⟩
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Conference papers

2024

ref_biblio: Maeva Claveau, Sophie Denimal, Joshua Ducasse, François Degiorgi, Catherine Bertrand. The role of groundwater-surface water relations in disturbing lake ecosystems: the case of the Rémoray Lake Natural Reserve (Jura, France). Eurokarst 2024, Marco Petita, Jun 2024, Rome Sapienza Universita di Roma, Italy. ⟨hal-04742186⟩
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2023

ref_biblio: Jean-Philippe Malet, Catherine Bertrand, Clément Hibert, Mathilde Radiguet, Thomas Lebourg, et al.. The OMIV service: acquiring and sharing long-period instrumental time series for documenting landslide activity. EGU fall meeting, May 2023, Vienna (AUSTRIA), France. ⟨10.5194/egusphere-egu23-14542⟩. ⟨hal-04622633⟩
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2022

ref_biblio: Mathieu Bertrand, Sophie Denimal, Naomi Mazzilli, Rémi Valois, Sylvain Gigleux, et al.. Identification of the origin and type of flow in a karst under cover (Barrois limestone; Meuse): contribution of hydrochemical and geophysical coupling. Eurokarst 2022 - The European Conference on Karst Hydrogeology and Carbonate Reservoirs, Jun 2022, Malaga, Spain. ⟨hal-03751675⟩
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2021

ref_biblio: Mathieu Bertrand, Rémi Valois, Naomi Mazzilli, Sylvain Gigleux, Lise-Marie Girod, et al.. Groundwater fast drainage dynamics in the Barrois limestones; evidences from an MRS monitoring. 8th International Workshop on Magnetic Resonance, Oct 2021, Strasbourg, France. ⟨hal-03647792⟩
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2016

ref_biblio: Clara Lévy, Séverine Bernardie, Marie-Aurélie Chanut, Antonio Abellan-Fernandez, Aurélien Vallet, et al.. An integrated analysis of surface velocities induced by rainfall in the Séchilienne landslide (Western Alps, France). EGU General Assembly 2016, Apr 2016, Vienne, Austria. pp.EGU2016-14092. ⟨hal-01287746⟩
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2015

ref_biblio: Séverine Bernardie, M.-A Chanut, A Abellan-Fernandez, A Vallet, Clara Lévy, et al.. An integrated analysis of surface velocities induced by rainfall in the Séchilienne landslide (Western Alps, France). Journées Aléas Gravitaires JAG 2015, Sep 2015, Caen, France. ⟨hal-01181191⟩
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2013

ref_biblio: Cécile Baudement, Catherine Bertrand, Yves Guglielmi, Sophie Viseur, Aurélien Vallet, et al.. Quantification de la dégradation mécanique et chimique d'un versant instable : approche géologique, hydromécanique et hydrochimique Etude du versant instable de Séchilienne, Isère (38). JAG - 3èmes journées Aléas Gravitaires, Sep 2013, France. pp.1-6. ⟨hal-01062469⟩
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ref_biblio: Catherine Bertrand, Aurélien Vallet, Jacques Mudry. Approche hydrochimique de la dégradation mécanique du versant instable de Séchilienne. JAG - 3èmes journées Aléas Gravitaires, Sep 2013, Grenoble, France. pp.1-6. ⟨hal-01062457⟩
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ref_biblio: Catherine Bertrand, Vincent Marc, Aurélien Vallet, Jacques Mudry, Anne-Désirée Schmitt. Apport de l'hydrogéochimie pour la caractérisation des mouvements gravitaires. JAG - 3èmes journées Aléas gravitaires, Sep 2013, Grenoble, France. pp.1-6. ⟨hal-01062448⟩
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ref_biblio: V Marc, F. Cervi, C Bertrand, Jean-Philippe Malet. Caractérisation du système d’écoulement à grande échelle des eaux souterraines dans des versants instables de marnes par observation et modélisation hydrochimique. Journées Aléa Gravitaire, 2013, Grenoble, France. ⟨hal-01318676⟩
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ref_biblio: Aurélien Vallet, Jean-Baptiste Charlier, Marie-Aurélie Chanut, Catherine Bertrand, Laurent Dubois, et al.. Seasonal and long term analysis of precipitation-displacement relationships on a deep seated unstable slope (Séchilienne, French Alps). JAG - 3èmes journées Aléas Gravitaires, Sep 2013, Grenoble, France. pp.1-6. ⟨hal-01062428v2⟩
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ref_biblio: Aurélien Vallet, Catherine Bertrand, Davit Varron, Jacques Mudry. Hydrogeological threshold using effective rainfall and support vector machine (SVM) applied to a deep seated unstable slope (Séchilienne, French Alps). Journée Aléa Gravitaire, Sep 2013, Grenoble, France. pp.1-6. ⟨hal-01062389v2⟩
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2011

ref_biblio: Jean-Baptiste Charlier, Jacques Mudry, Catherine Bertrand. Infiltration processes in karst using an event-based conceptual model of flow and transport of dissolved organic carbon. H2Karst - 9th Conference on Limestone Hydrogeology -, Sep 2011, BESANCON, France. pp.91-94. ⟨hal-00687284⟩
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2010

ref_biblio: Jean-Baptiste Charlier, Jacques Mudry, Catherine Bertrand, Nicolas Foraz. Use of dissolved organic carbon to characterize infiltration in a small karst system in the French Jura mountains (Fertans, France). 4th International Symposium on Karst (ISKA), Apr 2010, Malaga, Spain. pp.151-156. ⟨hal-00481248⟩
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2008

ref_biblio: Jacques Mudry, Bertrand C., Thibault Blondel, Christophe Emblanch. Complementarity of monitoring sites in natural caves and man-made galleries in the knowledge of flowpath organization within fissured medium. iDUST, The inter-Disciplinary Underground Science and Technology, LSBB, Laboratoire souterrain à bas bruit, Apr 2008, Apt, France. ⟨hal-02301909⟩
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2006

ref_biblio: Arnaud Charmoille, Catherine Bertrand, Jacques Mudry. Etude détaillée, à l'échelle métrique, du comportement hydraulique d'un aquifère fracturé carbonaté à double perméabilité à partir de mesures hydrochimiques in-situ (site expérimental de Coaraze, France). AquainMed-06, 2006, Malaga, Espagne. pp.37-47. ⟨hal-00464500⟩
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ref_biblio: Arnaud Charmoille, Jacques Mudry, Olivier Fabbri, Yves Guglielmi, Catherine Bertrand. Study of Hydraulic and Mechanical Interactions by Hydrogeochemical Tracing Between Low-Permeable and Permeable Volumes in Fractured Aquifer. AGU, 2006, San Francisco, Afghanistan. ⟨hal-00464505⟩
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ref_biblio: Christophe Emblanch, Arnaud Charmoille, Pablo Jimenez, Bartolomé Andreo, Jacques Mudry, et al.. Variabilité du type et de la qualité de l'information issue du traçage naturel en fonction des caractéristiques des systèmes étudiés. Quelques exemples français et espagnols. 8th Conference on Limestone Hydrogeology, Neuchâtel (Switzerland), 2006, Neuchâtel, Suisse. pp.101-104. ⟨hal-00464624⟩
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Book sections

2017

ref_biblio: Sophie Denimal, Catherine Bertrand, Marc Steinmann, Nicolas Carry. Comparison of Flow Processes in Drains and Low Permeability Volumes of a Karst System in the French Jura Mountains: High-Resolution Hydrochemical Characterization During a Flood Event. Advances in Karst Science. EuroKarst 2016, Neuchâtel, pp.303-317, 2017, 978-3-319-45464-1 978-3-319-45465-8. ⟨10.1007/978-3-319-45465-8_29⟩. ⟨hal-02019558⟩
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2015

ref_biblio: Catherine Bertrand, Aurélien Vallet, Jacques Mudry. Hydrochemical approach of mechanical degradation of the Séchilienne unstable slope. Giorgio Lollino; Daniele Giordan; Giovanni Battista Crosta; Jordi Corominas; Rafig Azzam; Janusz Wasowski; Nicola Sciarra. Engineering Geology for Society and Territory, 2, Springer International Publishing Switzerland, pp.2137-2141, 2015, Landslide Processes, 978-3-319-09056-6. ⟨10.1007/978-3-319-09057-3_383⟩. ⟨hal-01114438⟩
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ref_biblio: Aurélien Vallet, Davit Varron, Catherine Bertrand, Jacques Mudry. Hydrogeological Threshold Using Support Vector Machines and Effective Rainfall Applied to a Deep Seated Unstable Slope (Séchilienne, French Alps). Engineering Geology for Society and Territory -, 2, pp.2143-2147, 2015, Landslide Processes. ⟨hal-01114454⟩
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2014

ref_biblio: Catherine Bertrand, Jacques Mudry, Sophie Denimal, Yves Guglielmi, Guillaume Deveze. In Situ Study of hydrochemical response of a fractured-layered carbonate regional aquifer: Comparative analyses of natural infiltration and artificial leakage in a large dam lake (Vouglans, Jura, France). B. Andreo, F. Carrasco, J.J. Duran, P. Jimenez, J.W. LaMoreaux. Environmental Earth Sciences, Springer, pp.181-190, 2014, Hydrogeological and Environmental Investigations in Karst Systems., 978-3-642-17434-6. ⟨10.1007/978-3-642-17435-3_21⟩. ⟨hal-01079855⟩
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2010

ref_biblio: Jean-Baptiste Charlier, Jacques Mudry, Catherine Bertrand. Use of dissolved organic carbon to characterize infiltration in a small karst system in the French Jura mountains (Fertans). Andreo B., Carrasco, F., Duran Valsero J.J., and LaMoreaux, J.W. Advances in research in karst media, Springer, pp.151-156, 2010, Environmental Earth Sciences, ⟨10.1007/978-3-642-12485-0⟩. ⟨hal-00481240⟩
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Habilitation à diriger des recherches

2014

ref_biblio: Catherine Bertrand. FONCTIONNEMENT DES AQUIFERES HETEROGENES : APPROCHE COUPLEE DE LA MESURE IN SITU ET DE LA MODELISATION HYDROGEOCHIMIQUE POUR LA COMPREHENSION DES TRANSFERTS D'EAU SOUTERRAINE DANS LES MASSIFS FISSURES. Sciences de la Terre. Université de Franche-Comté Ecole doctorale ES, 2014. ⟨tel-01089203⟩
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Other publications

2013

ref_biblio: Jacques Mudry, Catherine Bertrand, François Zwahlen. Environmental Earth Sciences (Springer Verlag) Besancon--karst aquifers topical issue. 2013, pp.50. ⟨hal-00927309⟩
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Poster communications

2021

ref_biblio: Myriam Lajaunie, Céleste Broucke, Jean-Philippe Malet, Julien Gance, Clément Hibert, et al.. Geophysical inversion and machine learning of dense 3D seismic and resistivity models for imaging deep landslide structures. 5èmes Rencontres Scientifiques et Techniques Résif, Nov 2021, Obernai (67210), France. ⟨hal-03481172⟩
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