Evaluation qualitative et quantitative des macroalgues à partir d'imagerie multispectrale : application à l'étude de la production de carbone dans la région de Roscoff

Qualitative and quantitative seaweeds evaluation from multispectral image data : application to the carbone production study in the Roscoff coastal zone

• Auteur / Autrice : Touria Bajjouk
• Direction : Guy Levavasseur
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Océanographie
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télédétection

Biologie marine

Écophysiologie

Algues

Résumé

Afin d'evaluer la production potentielle de carbone par les principales macroalgues dans la zone cotiere, deux approches differentes ont ete utilisees: d'une part leurs evaluations qualitative et quantitative a partir d'outils de teledetection, d'autre part l'acquisition locale d'information concernant la productivite potentielle maximale des principales ceintures algales. Le site pilote choisi est celui de la region de roscoff (nord finistere, france), caracterise par la presence dominante de populations de fucales et de laminaires. Concernant l'utilisation des techniques de teledetection, compte tenu de la diversite spatiale et specifique du milieu, les donnees utilisees sont principalement issues du spectro-imageur casi en raison de ses fines resolutions geometriques et spectrale. Toutefois, des images spot ont egalement ete utilisees. Trois methodes ont ete developpees de maniere adaptee aux specificites des macroalgues et a celles du milieu environnant. Un algorithme sequentiel de discrimination en ceintures homogenes a ete etabli. Cet algorithme est base a la fois sur une analyse de la signature spectrale mesuree au sol et sur la configuration spectrale d'acquisition des images. Son application a permis de distinguer deux groupes d'algues brunes, a. Nodosum / fucus spp d'une part et h. Elongata / l. Digitata de l'autre. Cependant, en raison de l'heterogeneite du milieu littoral, une nouvelle methode plus performante de decomposition des pixels mixtes a ete developpee. Basee sur un modele lineaire de melange des cibles pures, elle fait appel, apres une analyse en composantes principales, a la methode de programmation lineaire appelee algorithme affine et permet de determiner les intervalles de proportions de melange, son utilisation est possible dans d'autres domaines d'application thematique. En zone immergee, l'apport du modele d'attenuation du signal en fonction de la colonne d'eau a egalement pu etre teste. Les resultats des simulations ont permis de determiner les longueurs d'onde optimales ainsi que la profondeur maximale d'identification des principales classes d'algues. L'application a l'image spot a necessite la generation d'un modele numerique de terrain. Les verifications de terrain ont montre la pertinence des methodes developpees et l'analyse des resultats a permis de determiner la superficie des principales ceintures de macroalgues sur le site. Concernant l'approche ecophysiologique, des mesures de biomasse in situ, des mesures d'activite photosynthetique au laboratoire ainsi que l'analyse des teneurs en carbone ont ete effectuees. Pour l'ensemble de ces parametres, des variations saisonnieres et interspecifiques significatives ont ete observees. Les evaluations qualitative et quantitative des principales ceintures de macroalgues ont rendu possible l'extrapolation des parametres de production a l'ensemble du site. Ceci a permis d'estimer le stock en place et d'etablir un bilan global de production potentielle maximale de carbone. Ces valeurs globales ne sont que preliminaires et demandent a etre affinees