Une campagne sur mesure pour BioEOS

Afin de mieux calibrer et valider les résultats des traitements qui seront effectués sur les images satellites, il est essentiel de faire une acquisition de données in-situ simultanément au passage de capteurs satellitaires. « Le choix s’est porté dans un premier temps sur le site de La Réunion pour mettre en place des chaines de traitements, avant de les appliquer sur les trois autres sites d’étude du projet. Des acquisitions de scènes ont ainsi été programmées spécifiquement en novembre 2023 pour les satellites Pléiades, Pléiades NEO, Prisma et EnMap, complétées par les acquisitions systématiques des satellites Sentinel-2 aux dates les plus proches » explique Touria Bajjouk, responsable du projet BioEOS pour l’Ifremer.

Deux sites échantillonnés pendant la campagne

• Boucan Canot, dont la configuration ouverte sur l’océan avec des fonds sableux homogènes en fait un site idéal pour tester la robustesse des algorithmes pour l’estimation de la bathymétrie des fonds ;
• L’Ermitage, retenu pour les développements méthodologiques car il présente à la fois une très grande diversité des fonds marins et une variation bathymétrique importante. Cette richesse permet d’appréhender, dans une zone spatialement restreinte, la plupart des situations présentes sur le littoral réunionnais : pente externe, platier et dépression d’arrière-récif.

Sur chacun de ces deux sites, plusieurs stations ont été géolocalisées et échantillonnées afin de tenir compte de la variabilité spatiale pouvant exister, aussi bien dans la composition de la colonne d’eau que dans la nature du fond.

Plusieurs capteurs déployés pour caractériser les propriétés de l’eau

Les constituants marins ayant un impact sur les processus d’absorption et de diffusion du rayonnement solaire dans la colonne d’eau sont les matières phytoplanctoniques (à travers la concentration en Chlorophylle a), les matières en suspension et les matières organiques dissoutes colorées. L’échantillonnage pour estimer ces composantes a été réalisé en pleine mer à l’aide d’une embarcation de type semi-rigide, et sur la plateforme récifale directement depuis la plage en PMT (Palmes-Masque-Tuba).

Pour certains jours d’acquisition, des prélèvements ont été effectués en parallèle à ces mesures pour une analyse complémentaire au laboratoire des trois types de constituants. La variabilité temporelle a été approchée en échantillonnant les sites plusieurs fois sur des journées non consécutives. Les analyses ont été confiées au centre de recherche des milieux aquatiques CITEB et à l’Institut Méditerranéen d'Océanologie MIO.

Des mesures in situ des propriétés optiques de l’eau et des variables environnementales ont ainsi été réalisés via une « grappe optique ». Cette dernière est constituée d’un châssis en inox sur lequel ont été placés 4 instruments mesurant la température, la salinité, l’oxygène dissous, la profondeur, la turbidité de l’eau ainsi que l’éclairement descendant et ascendant.

Dispositif de déploiement des capteurs pour mesurer les propriétés optiques de l’eau sur la pente externe des sites d’étude (à gauche et au milieu) et sur la plateforme récifale (à droite). © Ifremer-DYNECO/Touria Bajjouk & Aurélien Tancray.

Des informations également collectées sur les fonds coralliens

Des signatures spectrales propres à différents types de coraux et de substrats ont été collectées à l’aide d’un spectroradiomètre de terrain placé dans un caisson étanche. Celui-ci permet une manipulation autonome par un opérateur en PMT visant des cibles du platier récifal et de la dépression d’arrière-récif. Ces informations sont nécessaires pour alimenter des algorithmes de traitement automatique des images satellites et viendront enrichir la librairie spectrale initiée lors de projets antérieurs.

Des observations ponctuelles ont également été réalisées selon le protocole CORRAM (COral Reef Rapid Assessment Method) en s’appuyant sur des préconisations du guide méthodologique de l'IFRECOR sur la cartographie récifale. Elles consistent en une évaluation visuelle de différents paramètres environnementaux et biologiques, plus particulièrement les taux de recouvrement des composantes principales de ces peuplements (algues, coraux, substrat, herbiers) nécessaires à la caractérisation des fonds coralliens.

Enfin, une planche instrumentée, développée par l’Ifremer et le CNRS/LIRMM dans le cadre des projets IoT et PLANCHA, a également été déployée pour mutualiser l’acquisition d’informations spatialisées de bathymétrie et d’imagerie des fonds.

L’ensemble des données acquises lors de cette campagne a vocation à être bancarisé et diffusé à l’issue du projet, via les systèmes d’information de référence à l’échelle nationale (ODATIS, Sextant, Quadrige²).

👉 Pour en savoir plus sur la campagne d’acquisition BioEOS à La Réunion, consultez le rapport, disponible sur le site du projet.