Le système aquifère-sol-plante-atmosphère se décline en différents sous-systèmes eux-mêmes hétérogènes aux échelles considérée dans les processus.
La thématique 1 se centre plus spécifiquement sur la partie « sol - zone non saturée - zone saturée », avec l’objectif d’approcher au mieux le caractère complexe et hétérogène de ce milieu pour des échelles allant de l’espace poral plus ou moins impacté par l’activité biologique jusqu’à des échelles plus grandes qui interviennent dans les écoulements globaux et la recharge des aquifères. De manière plus spécifique, nous cherchons à  « Identifier, Caractériser, et Modéliser » les milieux complexes et les processus en œuvre par des méthodes non invasives pour des domaines non accessibles à la mesure, l’UMR s’intéresse plus particulièrement aux propriétés physiques qui permettent de décrire la structure à des échelles d’intérêt diverses ainsi que les interfaces. Nos recherches portent sur deux objectifs  :

• Améliorer les méthodes d’inversion à partir d’appareillages géophysiques non invasifs existants (potentiellement transposables à différentes échelles) en traitant les données différemment et en intégrant davantage d’informations.

• Explorer de nouvelles approches en combinant différentes physiques pour gagner en précision et fiabilité dans la reconstruction des cartographies de propriétés.