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Le satellite SENTINEL-2 scrute nos plans d'eau

Le satellite Sentinel-2.
Le satellite Sentinel-2. (c) ESA

Les deux pôles de recherche et développement Onema-Irstea Lyon et Aix-en-Provence ainsi qu’un laboratoire universitaire, le laboratoire d’Océanographie de Villefranche, ont réuni leurs compétences pour mettre au point des méthodes d’évaluation de la qualité des écosystèmes lacustres grâce aux images satellitaires. Depuis les années 1980, grâce aux progrès scientifique et technique, les satellites peuvent photographier en haute résolution des surfaces d’eau sur la terre. Cette innovation devrait permettre à terme un suivi plus précis des caractéristiques environnementales des milieux naturels et aider à leur préservation et leur restauration.

La mise en place du satellite européen SENTINEL-2 est à l’origine de l’instauration de ce projet. En effet, lancé mi-2015, ce satellite permettra le suivi de caractéristiques physico-chimiques et bio-optiques des plans d’eau tous les 5 jours à une résolution de la dizaine de mètres. Par ailleurs, les satellites américains LANDSAT fournissent depuis le début des années 1980 des photos des surfaces d’eau avec une précision adaptée au plan d’eau.
En France, un outil de traitement des données a pu être mis en application et a montré l’intérêt de suivre et de traiter les données issues de la télédétection (optique, radar, thermique) ; ceci pour avoir une connaissance historique des variations de la température de surface des plans d’eau nationaux de plus de 300 mètres de large. C’est pour poursuivre ce travail que le Laboratoire d’Océanographie de Villefranche compétents en propriétés optiques, le Pôle Onema/Irstea de Lyon compétent en télédétection environnementale ainsi que le pôle Onema/Irstea d’Aix-en-Provence avec son savoir en limnologie physico-chimique se sont associés pour mettre au point une méthodologie de suivi de la qualité des surfaces d’eau par images satellitaires, évaluation au sens de la Directive Cadre européenne sur l’Eau (DCE). Ce projet se penche avant tout sur les écosystèmes lacustres. En effet, ceux-ci présentent des surfaces en eaux particulièrement adaptées aux différentes résolutions d’imageries disponibles ainsi qu’un besoin urgent d’établir des chroniques de données. Ces dernières permettront par exemple d’évaluer la pertinence et la représentativité des échantillonnages ponctuels prélevés in situ dans le cadre de réseaux d’observations DCE depuis plus de 10 ans.

Des méthodes et des outils d’ici 2017
Aujourd’hui, les travaux à mener ont deux objectifs. Il s’agit tout d’abord de mettre en place des méthodes et outils (protocoles et algorithmes) pour chaque paramètre télé-détectable d’ici à 2017 c’est-à-dire le suivi de la température de surface, le suivi de la transparence, le suivi du marnage et le suivi des paramètres bio-optiques. Ces différents suivis serviront à terme à établir un outil de surveillance inter-calibré par nature et ce à l’échelle internationale (outremer inclus).
Ensuite, il s’agit de constituer des chroniques de suivi afin d’appréhender dans leur globalité, les évolutions des petits écosystèmes aquatiques de largeur supérieure à quelques dizaines de mètres. Et ceci, depuis 1982 date d’introduction des satellites LANDSAT, mais aussi pour les années à venir avec SENTINEL-2. Ces chroniques permettraient également l’évaluation de l’hétérogénéité spatiale de caractéristiques physico-chimique et phyto-planctonique au sein des écosystèmes aquatiques.

Et les suites ?
Ce projet va produire des nouvelles connaissances sur les évolutions spatiales et temporelles des différentes caractéristiques des plans d’eau. Ces connaissances vont permettre de développer des outils qui seront mis à disposition des élus et des décideurs. A l’issue de ces travaux de recherche sur les plans d’eau, méthodes et outils pourront être transférer à d’autres types d’écosystèmes aquatiques (grands cours d’eau, eaux littorales et eaux de transition) mais aussi à différents contextes environnementaux (comme l’outre-mer).

Source : Onema

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