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Les Sargasses depuis l’Espace

Les Sargasses depuis l’Espace

Comment traquer les Sargasses pour guider au mieux l’expédition ? Par télédétection grâce aux capteurs embarqués sur les satellites orbitant autour de la Terre bien sûr ! Eh oui, il est aujourd’hui possible d’observer des algues depuis l’espace ! Et à bord du navire de la mission, c’est Anouck ODY qui s’occupe de les traquer à partir des images satellites.

La lumière, alliée idéale pour traquer les Sargasses

Des capteurs dits «radiométriques» installés sur des satellites captent la lumière du Soleil réfléchie par la surface de la terre et des océans. Quand le soleil envoie des rayons lumineux vers l’océan, une partie est absorbée par ce qu’il y a à la surface de l’eau, et une autre partie est réémise vers l’espace et captée par nos satellites. Par exemple, si un rayon solaire atteint une surface d’eau limpide, l’eau va absorber la partie rouge et infrarouge du spectre de ce rayon, et la partie renvoyée vers l’espace sera plutôt bleue. À l’inverse, si le rayon touche un radeau de Sargasses, l’algue va absorber la partie bleue du spectre et va renvoyer un fort rayonnement dans le rouge et l’infrarouge ! Pour détecter des Sargasses à la surface des océans, il suffit donc de repérer les zones où la partie rouge et infrarouge du spectre solaire réfléchi est importante par rapport au reste de l’océan.  Il faut donc calculer l’intensité du rayonnement rouge et infrarouge de chaque pixel des photos satellites. Plus cette intensité sera élevée, plus il y aura de Sargasses dans la zone analysée !

Cette image représente le trajet des rayons lumineux émis par le soleil, entrant en interaction avec les radeaux de Sargasses ou l’eau, avant d’être réfléchi vers les satellites. À noter : avant d’atteindre la surface de la Terre, les rayons lumineux traversent l’atmosphère où ils peuvent aussi être absorbés et diffusés, ce qui peut compliquer la compréhension du signal analysé… Image © Anouck ODY

 

Et pourquoi les regarder de là-haut ?

Observer les Sargasses avec les capteurs satellitaires permet de les traquer  sur une très grande zone en même temps, et même dans des endroits difficiles d’accès pour l’homme, comme le milieu des océans. Ils permettent ainsi d’avoir une vision globale de la distribution des radeaux d’algues dans l’océan Atlantique presque chaque jour. La détection par satellite a toutefois un ennemi : les nuages ! En effet, la couverture nuageuse peut parfois masquer une très grande partie des radeaux. En revanche; à l’heure actuelle, les capteurs satellitaires dédiés à l’observation de la terre et des océans ont des résolutions spatiales de plus en plus fines, allant jusqu’à une dizaine de mètres par pixel. Autant dire qu’avec un peu de chance,  on pourra même voir le navire Antéa depuis l’espace !

Pendant la campagne, nous utiliserons principalement des images avec une résolution moyenne de 1 km. Elles permettront de couvrir, chaque jours, l’ensemble de la zone autour du bateau et faciliteront le repérage des lieux riches en Sargasses afin d’y diriger le navire. Les images à plus haute résolution spatiale, qui sont plus rares mais plus précises, pourront être utilisées pour mieux positionner le bateau et les prélèvements par rapport aux radeaux, pendant, mais aussi après la campagne pour mieux interpréter les résultats.

D’autre part, les satellites permettent également de mieux comprendre où et comment se forment les radeaux et de quelle façon ils évoluent et se déplacent par l’action combinée du courant et du vent. Les radeaux se forment par agrégation de l’algue brune dans des zones de convergence, c’est à dire dans des zones où les courants et les vents à la surface de l’océan poussent les Sargasses les unes contre les autres.  Par observation satellitaire, on révèle que  les radeaux formés sont souvent détectés sous la forme de longues structures filamenteuses alignées avec les courants qui les transportent. À plus petite échelle, on peut même observer les Sargasses s’aligner en radeaux parallèles à la direction du vent, ou bien s’enrouler autour des tourbillons formés par les courants. Même s’il est difficile de suivre précisément leur mouvement jours après jours à cause de la couverture nuageuse, on a déjà pu observer que les radeaux peuvent se déplacer de plusieurs kilomètres en quelques heures dans les zones de forts courants. Grâce à une meilleur compréhension de la formation et du transport des radeaux par les courants, Anouck Ody pourra prévoir le mouvement des algues, et leurs emplacement pour guider le bateau même en cas de grosse couverture nuageuse. Cela permettra également de mieux comprendre la distribution et le transport des Sargasses dans l’Atlantique et d’expliquer et prévoir leur présence dans les Antilles.

Cartes de radeaux de Sargasses obtenues par satellites. À gauche : Les détections de Sargasses (en jaune) à 1 km de résolution spatiale sont comparées aux courants, eux-mêmes issus des satellites (les courants sont obtenus à partir des données d’altimétries mesurées grâce aux radars embarqués sur les satellites). On peut observer que les radeaux sont souvent alignés avec les courants et étirés par ces derniers. Images obtenues grâce au  capteur MODIS à bord du satellite TERRA. À droite : Grâce aux capteurs à hautes résolutions spatiales on peut observer avec détails la structure des radeaux. En haut, les Sargasses s’alignent en de multiples radeaux très fins et parallèles au vent. En bas, on peut observer les méandres formés par les radeaux entraînés par les courants. On distingue très bien les Sargasses s’enroulant autour des tourbillons ou s’accumulant au centre de ces derniers. Images obtenues grâce aux capteurs OLCI et OLI respectivement à bord des satellites  européen Sentinel-3 (300 m de résolution spatiale) et américain Landsat-8 (30 m de résolution spatiale). Image ©Anouck ODY

D’autres informations apportées par les satellites ?

En plus des Sargasses et des courants, les satellites peuvent maintenant nous apporter de plus en plus de paramètres comme la température de l’eau, la turbidité (un indicateur de la transparence de l’eau), ou l’abondance de phytoplancton. Comparer ces paramètres avec la distribution des radeaux de Sargasses peut nous aider à mieux comprendre quelles sont les conditions propices à leur survie et à leur prolifération, et à mieux interpréter les échantillons recueillis lors de la mission. Une forte turbidité, par exemple, est souvent due à la présence de sédiments dans l’eau, apportés par les fleuves depuis la terre. Ces sédiments sont riches en sels nutritifs,  la nourriture des Sargasses ! Ainsi, on pense que les sels nutritifs apportés par les sédiments de l’Amazone, qui ont augmenté avec la déforestation, pourraient être en partie responsable de la formation d’une Nouvelle Mer des Sargasses au large du Brésil.

D’autre part,  on peut observer la distribution du phytoplancton grâce à la détection de la chlorophylle-a, pigment vert principal du phytoplancton, produit par la photosynthèse. En comparant la présence de ce pigment aux autres données de la zone étudiée,  on obtient des informations sur les organismes qui vivent avec les Sargasses. De plus, comme les radeaux de Sargasses, les eaux riches en chlorophylle-a et en sédiments sont transportées par les courants. La cartographie de ces paramètres permet donc aussi de suivre les courants qui vont influencer le déplacement et le développement des radeaux de Sargasses.

Lors de l’Expédition Sargasses, les cartes des radeaux, les cartes des courants et les cartes des paramètres tels que la température ou la chlorophylle-a seront générées chaque jour dans la zone de navigation du bateau. Elles seront ensuite analysées par notre équipe à Terre et un bulletin sera envoyé au bateau avec des conseils de navigation afin de le guider vers les radeaux de Sargasses les plus intéressants.