Stage - Signal and Communications Group

STAGE de Recherche en Océanographie-2009
Spécialité télédétection couleur de l’eau et optique marine
Validation d’un algorithme de télédétection de la chlorophylle de surface dans un
système lagonaire tropical en vue de la validation du modèle Eco3M dans le lagon de
Nouvelle-Calédonie
Domaine de recherche: Télédétection couleur de l’eau et biogéochimie.
Responsable de stage: Cécile DUPOUY (IRD) UR 103 CAMELIA [email protected], [email protected],
[email protected]. Centre IRD de Noumea BP A5 98848 Noumea Cedex Nouvelle
Calédonie/Laboratoire Océanographie Physique Biogéochimique de Marseille, Université de la Méditerranée.
Contexte général :
Une approche couplée Modélisation/télédétection est proposée permettant d’évaluer depuis l’espace, l’impact
respectif des forçages physiques et biogéochimiques et de quantifier les différentes réponses de l’écosystème à
ces forçages. Les capteurs satellitaires en effet, fournissent en temps réel et à une bonne résolution (1 km) des
données de chlorophylle de surface, un proxy de la production primaire phytoplanctonique. A travers le suivi
spatio-temporel satellital de la chlorophylle de surface dans le lagon de Nouvelle Calédonie, une meilleure
observation de l’impact du cycle climatique (El Nino/La Nina ; Ouillon et al., 2005) ainsi qu’une validation de la
modélisation avec la plateforme ECO3M (Baklouti et al., 2006; Pinazo et al., 2004; Faure, 2006a,b) des forçages
sur la chlorophylle de surface sont attendues. Ce projet est financé par le PNTS (Valhybio).
Une archive conséquente de couleur de l’eau SeaWiFS et MODIS-Aqua à forte résolution
radiométrique et spatiale (6 à 11 canaux, 1 km) existe sur le lagon de Nouvelle Calédonie (plusieurs match’ups
satellite/campagnes), un algorithme spécifique permettant la déconvolution du signal « fond » dans un lagon
oligotrophe « clair » est en cours, (projet PNTS-= 2007-2010 ; Despinoy et al., 2004; Minghelli-Roman et al.,
2007) pour calculer la biomasse phytoplanctonique lagonaire dans les zones les moins profondes où le signal de
réflectance du fond est prédominant.
Objectif du stage :
L’objectif du stage est d’appliquer l’ algorithme de calcul de la biomasse phytoplanctonique du lagon
oligotrophe (Nouvelle-Calédonie), lors de plusieurs situations particulières échantillonnées au cours de
programmes PNEC menés par l’UR 103 de l’IRD et le LOPB : 1) un suivi mensuel 2002-2003- 2),- en octobrenovembre 2005,- 3) campagnes en 2006, 4) - impact d’une tempête tropicale Erica en 2006 – 5) situation La
Nina de Mars-Avril 2008 (Valhybio). Les données de validation sont les pigments et poids secs, la rétrodiffusion
Hydroscat, l’absorption par les particules et le CDOM, les réflectances).
Encadrement du stage :
Le stage se déroulera à Nouméa au sein de l’équipe Camelia. L’étudiant effectuera les mesures optiques dans le
lagon (suivi mensuel à quatre stations). Il devra avoir des connaissances en programmation VisualBasic et
Matlab pour l’analyse, le traitement, et la mise en forme des données de terrain et Java si possible pour
l’application de l’algorithme de l’Université de Bourgogne. Les atouts du projet sont : le développement
d’algorithmes dans le cadre du projet PNTS Valhybio, l’accessibilité de la base de données satellitales en temps
quasi-réel sur le lagon de Nouvelle Calédonie grâce au projet informatique IRD SPIRALES Valhysat, la
disponibilité des données de validation de l’UR Camelia, la possibilité d’embarquer à la campagne Valhybio sur
l’Alis en mars 2008. Enfin, le stage de télédétection est en connexion avec le travail de modélisation biogéochimique du lagon de Nouvelle Calédonie poursuivi par le LOPB (Pinazo et al., 2004). La poursuite en thèse
permettra de combiner l’ approche algorithmique abordée pendant le stage de M2, une étude d’optique marine
plus poussée (sensibilité d’un modèle de réflectance simple aux quantités et qualités des particules) et une
approche statistique (cartographie des anomalies de radiances satellitales du lagon) pour accéder à la
chlorophylle de la colonne d’eau, indice majeur de l’état du lagon de Nouvelle Calédonie, et si possible
discriminer plusieurs groupes de phytoplancton.
Cadres du projet :
- Projet Programme National de Télédétection Spatiale : Valhybio (2007-2010).
- Projet SPIRALES Direction Scientifique de l’Informatique IRD : Valhysat (2007-2008).
- Lieu du stage ; Noumea
- Possibilité de rémunération de stage : partielle (IRD, logement), Possibilité de prolongement éventuel par une
thèse : sous réserve de financement d’ une bourse