Une cou­leur peut en cacher une autre. Vue de la ser­viet­te de bain sur la pla­ge, la mer arbo­re un bleu magni­fi­que sous le soleil. Cou­leur enchan­te­res­se due au reflet du ciel sur l’eau, pour l’essentiel.

Mais sous l’œil des satel­li­tes situés 800 kilo­mè­tres plus haut, les océans pré­sen­tent des varia­tions colo­rées beau­coup plus sub­ti­les. Des bleus, des verts, des mar­rons…

cré­dit pho­tos : Syl­vain Ouillon IRD Viet­nam

Pour­quoi autant de cou­leurs dif­fé­ren­tes ?
Par­ce que la lumiè­re du soleil, quand elle pénè­tre dans l’eau, inter­agit avec son conte­nu. Notam­ment avec les algues micro­sco­pi­ques en sus­pen­sion, les­quel­les for­ment le phy­to­planc­ton. Ces microal­gues contien­nent un pig­ment, la chlo­ro­phyl­le, qui absor­be une par­tie du bleu et réémet du vert. Plus le phy­to­planc­ton est abon­dant, plus l’eau vire au vert. Étu­dier la cou­leur de l’eau per­met ain­si de connaî­tre la quan­ti­té de phy­to­planc­ton qu’elle abri­te.

La mer Médi­ter­ra­née arbo­re un beau bleu par­ce qu’elle contient peu de microal­gues. La Man­che tire sur le mar­ron en rai­son du phy­to­planc­ton et des sédi­ments qui s’y déver­sent.

 

 

Chan­ge­ment cli­ma­ti­que
Le phy­to­planc­ton est un pré­cieux indi­ca­teur de la qua­li­té des eaux mari­ti­mes. Il est à la base de la chaî­ne ali­men­tai­re de l’écosystème marin : il nour­rit le zoo­planc­ton qui va ensui­te nour­rir les pois­sons. Plus le phy­to­planc­ton est abon­dant, plus l’écosystème est favo­ra­ble au déve­lop­pe­ment et à la sur­vie de la flo­re et de la fau­ne mari­nes. À l’exception près que cer­tai­nes microal­gues sont toxi­ques pour l’environnement, d’où l’importance de la sur­veillan­ce”, expli­que le phy­si­cien Cédric Jamet.

Les microal­gues ont une autre par­ti­cu­la­ri­té : pour se déve­lop­per, ces végé­taux absor­bent du dioxy­de de car­bo­ne. Or ce gaz est impli­qué dans le chan­ge­ment cli­ma­ti­que : “étu­dier la quan­ti­té de phy­to­planc­ton per­met d’évaluer aus­si quel­le quan­ti­té de CO2 est pié­gée dans les océans et de mieux com­pren­dre le cycle du car­bo­ne.”

Cor­rec­tion des mesu­res
Le recours aux satel­li­tes d’observation per­met d’enregistrer les varia­tions de phy­to­planc­ton sur plu­sieurs années. Il y a tou­te­fois un incon­vé­nient : entre le satel­li­te et l’océan se trou­ve l’atmosphère de la Ter­re. Or les molé­cu­les d’air, de gaz, les aéro­sols qui la com­po­sent, inter­agis­sent eux aus­si avec les rayons du soleil. À elle seule, la cou­che atmo­sphé­ri­que réflé­chit au moins 80% de la lumiè­re solai­re, ce qui per­tur­be l’estimation de la cou­leur de l’océan.
Jus­te­ment, Cédric déve­lop­pe des métho­des pour cor­ri­ger les mesu­res des satel­li­tes. Par exem­ple, pour sous­trai­re la contri­bu­tion des aéro­sols pré­sents dans l’air, il se sert des rayons pro­ches de l’infrarouge, invi­si­bles à l’œil, que le soleil émet.
L’océan les absor­be com­plè­te­ment, ce qui n’est pas le cas des aéro­sols. En obser­vant les infra­rou­ges ren­voyés, on connaît la natu­re des aéro­sols, leur quan­ti­té, et on peut déter­mi­ner leurs pro­prié­tés opti­ques dans le visi­ble.”
La métho­de fonc­tion­ne bien pour l’étude des eaux du lar­ge, d’autres solu­tions doi­vent être trou­vées pour les eaux côtiè­res. L’océan mon­tre alors son vrai visa­ge : des volu­tes de cou­leurs, enco­re plus bel­les que le bleu qu’on lui prê­te.

Des ima­ges en vraies et en faus­ses cou­leurs. Pour obser­ver le phy­to­planc­ton, les pho­tos satel­li­te des eaux mari­nes (ima­ge A) doi­vent être cor­ri­gées.

On enlè­ve la lumiè­re réflé­chie par l’atmosphère, notam­ment par les aéro­sols (ima­ge B).

On obtient alors la lumiè­re rétro­dif­fu­sée uni­que­ment par l’eau (ima­ge C).

On peut alors détec­ter la concen­tra­tion en chlo­ro­phyl­le (ima­ge D), le pig­ment qui colo­re les microal­gues.

 

 

 

 

Cédric Jamet
Cédric Jamet
De sa jeu­nes­se en région pari­sien­ne, Cédric a conser­vé la pas­sion pour le bas­ket et pour le hip hop, cultu­re urbai­ne dont il appré­cie la phi­lo­so­phie de vie. Phy­si­cien de for­ma­tion, avec un mas­ter en astro­phy­si­que et télé­dé­tec­tion, sa thè­se l’a ame­né, plu­tôt qu’à obser­ver l’espace, à exa­mi­ner la Ter­re depuis les satel­li­tes. Enseignant-chercheur à l’université du lit­to­ral Côte d’Opale, il est mem­bre du labo­ra­toi­re d’océanologie et de géos­cien­ces (ULCO/université de Lille/Cnrs), situé à Wime­reux.”

 

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