Caractérisation bio-optique des eaux côtières en Manche Orientale pour l'estimation de la production primaire et le suivi des poussées phytoplanctoniques : application à la télédétection satellitaire "couleur de l'eau" en milieu côtier

Bio-optical characterisation of Eastern English Channel coastals waters for the estimation of primary production and studies of bloom dynamics : application to the water colour remote sensing in coastal waters

• Auteur / Autrice : Vincent Vantrepotte
• Direction : Jean-Michel Brylinski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanologie biologique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Littoral

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télédétection

Phytoplancton marin

Écologie des rivages

Manche (mer)

Poussées phytoplanctoniques

Mots clés libres

Méso-échelle

Bio-optique

Fluorescence variable

Résumé

Les écosystèmes côtiers sont parmi les plus productifs mais également les plus variables dans le temps et dans l'espace. La télédétection "couleur de l'eau" est un outil adapté à l'étude de la dynamique phytoplanctonique et à l'estimation de la production primaire dans de tels systèmes puisqu'il permet de d'obtenir à la fois une haute résolution spatiale et des mesures à haute fréquence temporelle. Le développement de l'imagerie satellitaire dans les eaux côtières (eaux du cas 2) nécessite simultanément la caractérisation : (i) de la dynamique phytoplanctonique, (ii) des propriétés bio-optiques des compartiments optiquement actifs de l'eau de mer (le phytoplancton, les substances jaunes et la matière particulaire non-phytoplanctonique) et (iii) de la variabilité des pparamètres photosynthétiques. C'est pour répondre à cet objectif que, durant l'année 2000, 5 campagnes en mer ont été effectuées à méso-échelle en Manche Orientale. D'un point de vue écologique, différents écosystèmes ("provinces") ont été discriminés sur une base hydrobiologique. Au niveau bio-optique, les spectres d'absorption des substances jaunes, du phytoplancton et de la matière particulaire non-phytoplanctonique présentent des dynamiques spatiales et saisonnières différentes, liées à des facteurs environnementaux et/ou à des facteurs biologiques. La variabilité des paramètres photosynthétiques a été appréhendée à différentes échelles de temps et d'espace afin de définir une stratégie adaptée à la réalisation d'un modèle de production primaire à méso-échelle pour la Manche orientale.

The coastal ecosystems are among the most productive but also the most variable ones at both spatial and temporal scales. Remote sensing of "ocean colour" seems to be well adapted to study phytoplankton dynamics in such variable systems, due to its high spatial resolution and high temporal frequency. Remote sensing development in coastal waters (belonging to case 2 waters) requires simultaneously the characterization of : (i) the phytoplankton dynamics, (ii) the bio-optical properties of the optically active compartments of seawater (phytoplankton, yellow substances and non-phytoplankton particulate matter) and (iii) the variability of algal photosynthetic parameters. These points correspond to the objectives of our study, for which 5 mesoscale campaigns at sea were carried out in the eastern English Channel in 2000. At an ecological point of view, various ecosystems ("province") were discriminated on their hydro-biological characteristics. At a bio-optical point of view, the absorption spectra of yellow substances, phytoplankton and non-phytoplankton particulate matter present different dynamics (both at space and season scales), related to different environmental and/or biological factors. The variability of the algal photosynthetic parameters was studied on various spatial and temporal scales in order to define and adapted strategy for the mesoscale primary production modelling in the Eastern English Channel