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La couleur des océans estimée par satellite – Plongée dans les océans #32

Écrit par sur 27 juin 2022

Nous retrouvons Sakina-Dorothée Ayata, maîtresse de conférences en écologie marine à Sorbonne Université pour sa chronique “Plongée dans les océans”.

Sakina, cette semaine vous allez nous parler de satellites et de couleur de l’eau.

Oui, car certains satellites permettent d’estimer la couleur des océans depuis l’espace et cette donnée nous informe sur l’état des océans.

De quel type de satellites s’agit-il ?

Ces satellites s’appellent MERIS, Aqua-MODIS, SeaWiFS, VIIRS, ou encore OLCI. Ils sont équipés de capteurs de lumière qui permettent de mesurer les différentes longueurs d’onde qui sont réfléchies par les océans. La lumière du soleil est une lumière composée de plusieurs longues d’onde allant de l’infrarouge à l’ultraviolet. Si notre œil détecte un objet vert par exemple, ceci signifie que la longueur d’onde verte est réfléchie par cet objet, tandis que les autres longueurs d’onde sont absorbées par l’objet.

Ces satellites qui mesurent la couleur des océans fonctionnent un peu comme nos yeux, sauf que eux fournissent une mesure chiffrée pour plusieurs longueurs d’onde du spectre lumineux. Ce qu’ils “voient” ce sont les différentes longueurs d’onde des rayonnements réfléchis par les océans. Plus simplement, on appelle ça la couleur de l’eau.

Et à quoi ça sert de mesurer la couleur de l’eau ?

Et bien grâce à cette information, on est capable, grâce à des d’algorithmes, d’estimer la concentration en chlorophylle dans les océans.

Sakina, avant de continuer, pouvez-vous nous rappeler ce qu’est la chlorophylle ?

Oui. La chlorophylle est un pigment photosynthétique que l’on retrouve chez les plantes et les algues. Elle sert à capter l’énergie lumineuse pour que ces dernières puissent réaliser la photosynthèse et ainsi fixer du carbone inorganique sous forme de matière organique, ou autrement dit convertir le dioxyde de carbone, le CO2, en sucre. Il existe plusieurs types de chlorophylle mais la plus commune est de couleur verte. C’est d’ailleurs ce pigment qui donne la couleur verte à l’herbe ou aux feuilles des arbres.

Et à quoi ça sert de connaître la concentration en chlorophylle dans les océans ?

Et bien ça permet d’estimer la concentration en microalgues, aussi appelées phytoplancton. Et grâce à la quantité de tel ou tel type de chlorophylle ou même d’autres pigments, on peut aussi estimer la proportion relative de différents types d’algues, comme les diatomées, les petites algues vertes ou encore différents types de cyanobactéries, comme Prochlorococcus, une cyanobactérie photosynthétique très petite, d’environ 0.6 μm, et qui a des pigments très particuliers. En étant capables d’estimer la concentration de ces différents types d’algues, on peut ainsi localiser des efflorescences d’algues toxiques ou estimer à l’échelle globale la production primaire océanique, c’est-à-dire la quantité de dioxyde de carbone fixée par la photosynthèse dans les océans.

Et grâce à ces informations sur la couleur de l’eau, peut-on aussi détecter d’autres choses que la chlorophylle ?

Oui, en effet, on mesure aussi la quantité de matière organique particulaire, formée des détritus et des poussières présentes dans l’eau, et aussi la quantité de matière organique dissoute. Ceci est très utile pour localiser les apports fluviaux des rivières ou pour étudier l’impact des crues sur les côtes. 

Mais existe-il d’autres satellites qui permettent d’étudier les océans ?

Oui, en effet, selon les capteurs qui équipent les satellites, on peut également mesurer, depuis l’espace, la température des océans, grâce à des capteurs appelés radiomètres, ou même la hauteur de l’eau, grâce à des altimètres radars. Les mesures d’altimétrie permettent aussi de reconstituer la vitesse des courants océaniques de surface. Il est aussi possible d’étudier la bathymétrie, c’est à dire la profondeur des océans, ou encore l’état des récifs coralliens. Enfin, certains satellites permettent de suivre la position de balises fixées sur des animaux marins. Je vous en parlerai peut-être une prochaine fois !

Sakina Ayata au micro de Laurence Aubron

Tous les épisodes de “Plongée dans les océans” sont à retrouver ici


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