Observer les coccolithophores de l'espace

Observation of coccolithophores from space

• Auteur / Autrice : Laurie Perrot
• Direction : Francis Gohin, Diana Ruiz Pino
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance le 30/03/2017
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer (Plouzané, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : DYNECO/PELAGOS Laboratoire d'Ecologie Pélagique (Ifremer) (Plouzané, Finistère)
• Jury : Président / Présidente : Xavier Carton
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Francis Gohin, Diana Ruiz Pino, Xavier Carton, Laurent Barillé, Christine Dupuy, Marie Boye, Luc Beaufort
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Barillé, Christine Dupuy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Atlantique (océan ; nord-est)

Télédétection

Coccolithophores

Mots clés libres

Coccolithophores

Blooms

Matières en suspension

Télédétection

Golfe de Gascogne

Coccolithophores

Blooms

Suspended Particulate Matters

Remote-sensing

Bay of Biscay

Résumé

Les coccolithes, dans les cellules ou détachés, des coccolithophores sont de petites plaquettes de calcite diffusant fortement la lumière. Les efflorescences sont donc très visibles de l’espace et sont couramment quantifiées par l’algorithme Calcite de la NASA appliqué aux données des capteurs de la Couleur de l’Eau.Les coccolithes impactent aussi le produit des matières en suspension non-algales de l’ifremer (MES) largement utilisé sur le plateau continental ouest-européen. Bien que développés indépendamment, ces algorithmes sont basés sur des concepts très proches mais l’algorithme Ifremer est plus souple dans sa modélisation et permet d’établir un lien avec les particules autres que les coccolithes telles les remises en suspension ou les agrégats de particules. L'identification des blooms de coccolithophores sur 18 ans, duGolfe de Gascogne jusqu'au sud de l'Irlande, a été établie par une méthode spectrale, permettant de discriminer la fraction de MES correspondant aux coccolithes. Les blooms suivent le talus au printemps avec une progression vers le nord bien reliée à la variabilité saisonnière de la lumière. La variabilité interannuelle observée indique une légère décroissance globale des blooms, avec une année 2014 aux abondances extrêmement faibles sur toute la région.Les données des campagnes PELGAS en mai dans le Golfe de Gascogne ont mis en évidence la forte corrélation entre le produit MES et la turbidité in situ sur les blooms de coccolithophores. Ce paramètre peut être considéré comme un bon proxy pour le suivi des blooms et pour la description de leur structure verticale.Les données hydrologiques in situ montrent une occurrence plus forte des blooms dans un environnement moins stratifié, des températures plus froides et une salinité plus élevée.La sensibilité de la méthode satellite face à la présence réelle de blooms de coccolithophores a pu être évaluée grâce aux observations in situ de campagnes menées dans le Golfe de Gascogne et en Patagonie.Cette sensibilité reste variable car dépendante de nombreux facteurs intrinsèques aux blooms, liés à la proportion coccolithes/coccosphères et à leur composition taxonomique, qui s’est avérée très riche en mai2016 dans le Golfe de Gascogne.

Coccoliths, in cells or detached, from coccolithophores are calcite plates with highly backscattering signal.Coccolithophore blooms are visible from space and are currently quantified by Calcite algorithm fromNASA applied to Ocean Color data. Coccoliths impact also the Suspended Particulate Matters (SPM) product from Ifremer, well established in the Northwest european continental shelf. Although these algorithms are independent, they are based on the same basic concepts, but Ifremer algorithm is more adaptable and allows to link up with other particles than coccoliths, as the resuspended matters or aggregates.Coccolithophore blooms identification over 18 years, from bay of Biscay to South Irelands has been established by a spectral method, allowing to discriminate coccoliths from SPM. Blooms follow the continental slope northward in connection with the seasonal variability of irradiance. The interannual variability observed indicates a slight decrease of blooms, with a very poor productive year in 2014.Data from PELGAS cruises in May in the Bay of Biscay highlight the strong correlation between SPM product and the in situ turbidity in coccolithophore blooms.This parameter can be considered a a good proxy for the blooms monitoring and for the description of their vertical structure. Hydrological in situ data show a stronger occurrence in less stratified environment, with lower temperatures and higher salinity.The sensitivity of the satellite to the presence of coccoliths has benn evaluated based on in situ observations from cruises in the Bay of Biscay and in Patagonia. This sensitivity is variable due to a lot of inherent factors, to the coccoliths/coccospheres proportion and to the taxonomic composition which has been rich in May 2016 in the Bay of Biscay.