CES Couleur de l'océan
CES Couleur de l'océan
Le pôle Océan ODATIS a pour objectif général de promouvoir et faciliter l’utilisation des observations réalisées dans l’océan ou à son interface avec les autres milieux, à partir de mesures in situ et de télédétection. Outre l’accès aux données, le pôle a vocation à développer des « produits » issus de ces données.
Pour cela, le Consortium d’Expertises Scientifiques (CES) Couleur de l’Océan a été constitué pour mettre en réseau la communauté impliquée par ce thème et pour échanger autour des expertises nationales, identifier les besoins des utilisateurs et promouvoir la conception de nouvelles méthodes/algorithmes ou/et valider les produits dérivés (propriétés optiques et biogéochimiques de l’océan).
La finalité de ce CES est d’initier une dynamique autour de la couleur de l’eau océanique des domaines hauturiers, côtiers et à l’interface continent-océan, de contribuer à la mise en place de groupes de travail, et à améliorer l’accès à des produits satellitaires adaptés aux besoins des utilisateurs.
Le CES Couleur de l’Océan est porté par David Doxaran (LOV, CNRS/SU) et Vincent Vantrepotte (LOG, CNRS) voir leurs contacts dans l'onglet ci-dessous.
Atelier #6 - mars 2025
Cet atelier du CES Couleur de l'océan se tiendra du 18 au 20 mars 2025 en présentiel, à Villefranche-sur-Mer, ou via visioconférence. Programme à venir.
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Atelier#5 - mars 2024
Cet atelier du CES Couleur de l'océan se tient les 13 et 14 mars en présentiel, à Paris, ou via visioconférence : points détaillés sur les produits ODATIS-MR et leur distribution (via FTP et le Geobrower), sur les groupes de travail hyperspectral et SST-HR, ainsi que sur les interactions entre les pôles ODATIS et THEIA (télédétection des eaux continentales, littorales et côtières), activités en 2024.
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Atelier#4 - mars 2023
L'atelier#4 du "CES Couleur de l'Océan" a eu lieu du 6 au 8 mars 2023, en présentiel à Paris et via visioconférence: rappel du rôle du CES Couleur de l'Océan au sein du pôle ODATIS, nouveaux projets de recherche et nouvelles thèses de doctorat en France en lien avec la couleur de l’océan; état des lieux des produits satellitaires Couleur de l’Océan, activités Cal/Val de ces produits, groupes de travail ‘hyperspectral’ et celui nouvellement crée, le groupe IRT ou SST-HR en lien avec la future mission spatiale TRISHNA; discussions sur les interactions et mise en place de collaborations entre les spécialistes de la Couleur des eaux continentales du pôle THEIA et de la Couleur de l'Océan du pôle ODATIS.
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Atelier #3 - février 2022
L'atelier #3 du "CES Couleur de l'Océan" a eu lieu du 23 au 24 février 2022. Rappel des besoins exprimés par le CES en côtier avec les 2 composantes MR (Moyenne Résolution) et HR (Haute Résolution). Pour chaque composante : analyse de l’existant (CMEMS, lien vers le catalogue), retour sur les besoins, discussion des solutions possibles.
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Atelier #2 - décembre 2020
Cet atelier du CES Couleur de l'océan s'est déroulé le 16 décembre 2020 en visioconférence. Les principales discussions ont fini de préciser le rôle de ce CES, de recenser les produits satellites disponibles, de développer les interactions avec la communauté in situ ainsi que recueillir les besoins de la communauté.
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Atelier #1 - mai 2019
Retrouvez toutes les informations détaillées de ce 1er atelier sur cette page : accès aux présentations, compte-rendu, liste des participants.
Ce premier atelier du CES Couleur de l'océan s'est déroulé les 28 et 29 mai 2019 à Paris avec l’objectif de réunir les communautés qui travaillent autour du thème Couleur de l’Eau (traitement image ; données in situ) pour échanger autour des expertises nationales et donc d’initier une dynamique autour de la Couleur de l’Eau hauturière, côtière et à l’interface continent-océan, et de contribuer à la mise en place de Consortium d’Expertises Scientifiques propres au pôle ODATIS.
Un groupe de travail «d’imagerie hyperspectrale » s’est formé à la suite d'un atelier du CES Couleur de l’eau en 2022 pour permettre aux chercheurs intéressés par les données issues des capteurs hyperspectraux, de partager, comparer des méthodes d’inversion originales et de discuter des résultats obtenus. Avec de nouveaux capteurs en vol, combinés à des hautes résolutions spatiales, les données hyperspectrales ouvrent de nouvelles possibilités d'explorer les données satellitaires sur la couleur de l'eau.
Faciliter l’accès à l’hyperspectral pour des applications en milieu aquatique
Cette page "Données et Méthodes" du Groupe de Travail Hyperspectral est destinée aux utilisateurs pour faciliter l'accès aux données hyperspectrales : données satellites disponibles et liens d'accès pour DESIS, PRISMA, ENMAP; Méthodes de corrections atmosphériques et du « glint » dédiées aux observations hyperspectrales; Méthodes inverses d’estimation de produits géophysiques et biologiques; Librairies spectrales de réflectances de fonds aquatiques et zones intertidales; Données in situ (radiométrie, colonne d’eau, fond aquatique) de validation des observations satellitales sur des sites connus; Références bibliographiques.
Groupe de travail "Imagerie hyperspectrale" - février 2024
Le groupe de travail «d’imagerie hyperspectrale » du CES Couleur de l’eau s'est réuni au cours d'une 2ème réunion, en février 2024 pour échanger sur les actualités sur l’hyperspectral en zones aquatiques, pour présenter plusieurs projets et discuter des besoins actuels en Hyperspectral appliqué aux milieux aquatiques. Accédez à la page de cette 2ème réunion avec accès aux présentations, résumés et compte-rendu.
Groupe de travail "Imagerie hyperspectrale" - décembre 2022
Accédez à la page de leur 1ère réunion qui s'est tenue le 16 décembre 2022 avec accès aux présentations, résumés et compte-rendu. Cette 1ère réunion avait pour objectifs : Présenter et faire connaître au sein de notre communauté les thématiques étudiées, les méthodes et les données utilisées (in situ et satellite), Présenter les capteurs hyperspectraux en vol (DESIS, PRISMA et EnMap) et futurs (PACE, AquaWatch et Galène), Réfléchir sur les moyens de faciliter l’utilisations des données hyperspectrales au sein de la communauté française.
Campagne SWINGS dans l'Austral
Campagnes en mer CDS-IS-IMEV chlorophylle couleur de l'eau cytométrie phytoplancton Support aux campagnes
L’expédition océanographique SWINGS (South West indian Geotraces Section), sillonne l’Océan Indien sud, pour 54 jours (11 janvier - 8 mars 2021) à bord du navire Marion Dufresne. L’objectif de cette campagne est multidisciplinaires en étudiant les transformations physique, chimique et biologique des éléments traces « géochimiques » depuis leur origine (atmosphérique, sédimentaire, hydrothermale, …) jusqu’à leur assimilation par les organismes et leur chute et séquestration dans les profondeurs océaniques. Les services du pôle Océan ODATIS se retrouvent impliqués dans quelques-unes des études de la campagne : pour la cytométrie en flux, pour le support aux campagnes en mer et pour la bancarisation des données.
SWINGS est une contribution française au programme international GEOTRACES qui compile depuis 2010 les données des éléments traces géochimiques. Le centre d’assemblage français de ce programme GEOTRACES est la base de données biogéochimiques LEFE-CYBER, intégrée au centre de données in situ CDS-IS-IMEV du pôle ODATIS.
Des éléments chimiques fixés par le phytoplancton
Certains des éléments traces sous forme dissoute jouent un rôle très important dans l’activité photosynthétique. Le phytoplancton, en utilisant le rayonnement solaire comme source d’énergie, convertit le carbone inorganique dissous en matière organique. Une partie de ce carbone inorganique particulaire quitte les couches océaniques de surface et précipite sous forme de neige marine vers l’océan profond avant d’être reminéralisé par des bactéries marines. L’ensemble de ces microorganismes affectent les cycles du carbone, de l’azote, du phosphore et d’autres éléments clés. Dans un contexte de changement climatique global, leur étude est donc fondamentale.
Cytométrie en flux
Le cytomète en flux de type Cytobuoy (N.L.), installé à bord du Marion Dufresne, analyse l'eau pompée à 7 m de profondeur, et est capable de caractériser la communauté du phytoplancton: compter les cellules et estimer des classes de tailles comprises entre 0.6 µm et 800 µm qui peuvent être finalement associées à des groupes fonctionnels propres. Les plus grosses cellules peuvent être reconnues à l'échelle taxonomique grâce à la prise d'image de grande qualité.
L'estimation des classes de tailles du phytoplancton et de leur abondances permet de quantifier la biomasse produite par ce producteur primaire majeur, qui possède la capacité à transformer la matière minérale dissoute en matière organique particulaire.
Deux cytogrammes réalisés à bord au début du mois de février, illustrent la distribution des cellules du phytoplancton dans deux zones distinctes, le premier avant le Front Subtropical, le second avant le Front Polaire. La diffusion, liée à la taille peut se lire en abscisse. La fluorescence liée au contenu pigmentaire du phytoplancton se lit en ordonnée. Ces 2 cytogrammes montrent des communautés de taille et de fluorescence différentes permettant d'identifier les groupes fonctionnels tels que : des cyanobacteries picoplanctoniques (en bleu), des picoeucaryotes, (en rouge et en vert), des nanoeucaryotes (en jaune) et du microphytoplancton (en bleu clair). Les points gris traduisent le bruit de fond de l'appareil.
Les mesures automatisées du cytomètre, en continu sur la trajectoire du navire océanographique augmentent considérablement la fréquence d’acquisition des mesures, comparativement à des prélèvements manuels. Cette résolution améliorée, il est ainsi plus facile de comparer la distribution des microorganismes observée par cytométrie avec des mesures colocalisées de variables physiques.
Support aux campagnes en mer
Pour comprendre ce lien entre physique et biologie, des données satellite en temps quasi-réel de chlorophylle ont notamment été utilisées, via le service de support aux campagnes en mer du pôle ODATIS. CLS apporte son support pour des produits de chlorophylle haute résolution, intégrées à l’outil SPASSO du MIO, avec d’autres produits satellite et modèle. L'objectif spécifique d'un tel produit haute résolution est d'identifier la présence et l'effet de structures physiques d'échelle fine tels des tourbillons et des filaments, dont les échelles spatio-temporelles sont comprises entre 10-100km et de l’ordre de la semaine. Ces structures physiques jouent un rôle essentiel dans le transport ascendant de nutriments vers la couche euphotique, dans le transport descendant du carbone organique vers les profondeurs, et dans la redistribution horizontale du phytoplancton.
La carte ci-dessus montre la teneur en chlorophylle-a issue du produit haute résolution en date du 17 janvier 2021 près de Durban. En blanc les stations effectuées pendant la campagne SWINGS. Ces données haute résolution en temps-réel ont été particulièrement utile pour identifier la zone de recirculation au sud de Durban et positionner les stations sur les structures en filament de chlorophylle-a. Crédits SWINGS, communication de Sara Sergi / Francesco d'Ovidio (LOCEAN-IPSL).
MAP-IO, un observatoire Océan-Atmosphère
Le cytomètre en flux installé à bord, restera en place pour servir au volet océanographique du programme MAP-IO (Marion Dufresne Atmospheric programm-Indian Ocean), un observatoire océan-atmosphère qui profitera des rotations régulières du Marion Dufresne vers les TAAF et des opportunités des campagnes à la mer, comme SWINGS. La bancarisation des données sera assurée avec le soutien des pôles AERIS pour l’atmosphère et ODATIS pour l’océan.
Plus d'information
- sur le site GEOTRACES: Journal de bord de la campagne SWINGS
- sur le site du LACy: Mesures sur le navire Marion Dufresne - MAP-IO
- sur le site de l'IPSL : Carnets de campagne, stratégie de navigation adaptative, logiciel SPASSO
Références bibliographiques
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David DOXARAN (mail)
Laboratoire d'Océanographie de Villefranche
UMR 7093 - CNRS / SU
181 chemin du Lazaret
06230 Villefranche-sur-Mer
Tel +33 (0) 6 27 38 64 58 Fax +33 (0) 4 93 76 37 39
site web du LOV
site web de l'équipe OMTAB : Optique marine, télédétection et applications biogéochimiques
Vincent VANTREPOTTE (mail)
Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences
UMR8187, CNRS, ULCO, ULILLE, IRD
32 avenue Foch
62930 WIMEREUX
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