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Name08-130321-caribsat-presentation-marechal
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HABITAT MARIN

Jean-Philippe Maréchal, OMMM, Médéric Mainson, IRD UMR ESPACE-Dev

 

Les satellites capturent une image des océans à travers laquelle il est possible de distinguer, selon la profondeur et la transparence de l’eau, différents types de fonds marins. Cependant, il est très difficile d’identifier la nature des communautés biologiques qui recouvrent ces fonds. La difficulté majeure est représentée par la couche d’eau présente entre la surface et le fond, qui absorbe la lumière visible et rend très difficile la distinction entre les différents habitats. En s’affranchissant de l’effet de la colonne d’eau, il serait alors possible d’obtenir une image du fond virtuelle qui représenterait le fond "sans la colonne d’eau". Il serait alors possible de distinguer différentes catégories d’habitats en fonction de leur couleurs respectives (spectres d’absorption des longueurs d’onde). Le premier objectif de l’action 4 pour la télédétection des habitats marins était de s’affranchir de cette colonne d’eau pour d’appliquer des algorithmes de détection automatique des différentes habitats benthiques, sur la base d’une classification simple distinguant les massifs de coraux majoritaires des communautés algales et du sable. En effet, le déclin des récifs coralliens mis en évidence depuis environ 30 ans révèle un remplacement progressif des coraux par des communautés d’algues. Ce premier objectif a été atteint, avec l’application de la méthode développée au banc de Saba, dans les Antilles Néerlandaises. Les limites de la méthodes sont évoquées et des pistes d’amélioration sont proposées.

L’utilisation des outils satellitaires pour la détection d’objets à la surface des océans est beaucoup plus opérationnelle. Une collaboration avec l’Université de South Florida aux USA a permis de créer un outil de détection des sargasses flottantes suite aux événement d’échouages des sargasses en 2011 dans la région des Petites Antilles. La chlorophylle contenue dans les algues est détectable en surface par les satellite. La persistance des signaux dans le temps et la forme caractéristique des radeaux d’algues permettent d’identifier les objets flottants correspondant à des sargasses. L’utilisation des données issues des capteurs MODIS et le traitement spécifique appliqué à ces images a permis d’élaborer un indice EFAI (Enhanced Floating Algae Index) spécifique des végétaux présents à la surface des océans. Ces données combinées aux données de courants marins de surface et à l’outil Google Earth ont abouti à un outil de détection et de prédiction permettant d’alerter les pouvoir public afin d’anticiper des échouages éventuels de sargasses sur les côtes des îles de l’archipel.

 

Satellites give a picture of the ocean from which it is possible to identify the sea bottom composition, according to depth and water clarity. However, it is quite difficult to identify exactly the life forms that develop over the sea bottom. The major difficulty is the water column light absorption effect from the surface to the bottom and its impact on community distinction. If we could avoid this water column effect, then we should be able to get a picture of the sea bottom without the water column effect. It would then be possible to distinguish between the benthic communities based on their colour spectrum (wave length). The first objective of Action 4 (teledetection of marine habitats) was to avoid the water column effect and apply automatic classification to marine habitats, based on 3 categories: coral dominant habitat, algae communities and sand. It has been shown over the past 30 years that coral reef decline was in favour of algae community development. This first objective was met and applied to the Saba bank in the Dutch Antilles. Limits of the method are discussed and improvements are proposed.

The use of satellite images for floating objects at the surface of the ocean is better developed and effective. Collaboration with the University of South Florida provided a tool for floating Sargassum detection, after the large washing ashore from 2011 in the Lesser Antilles. Chlorophyll present in algae is detectable by satellite at the surface of the water. The persistence of the signal and the specific shape of the algae slicks are useful to determine if the floating objects are Sargassum or not. The use of MODIS data captors and the specific algorithm applied to these pictures has led to the EFAI index (Enhanced Floating Algae Index) specific to floating vegetation at the surface of the ocean. The combination of these data with marine surface currents in Google Earth is very useful to detect and predict slicks presence in the vicinity of the islands and alert local authorities before possible washing ashore.


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Created On: 03/20/2013 08:27
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