Une mer pas toujours bleue

La mer est généralement bleue ou verte, mais dans certaines circonstances, sa couleur tire vers le blanc, le brun, le jaune… En effet, la couleur de la mer n’est pas seulement déterminée par l’interaction de la lumière avec l’eau, mais aussi avec les composants présents dans l’eau, via les processus de réflexion, d’absorption et de diffusion à la surface de la mer, à travers la colonne d’eau ou sur le fond marin. Les propriétés optiques des algues, des substances organiques dissoutes et des particules non organiques en suspension – comme le sable, la vase, l’argile – peuvent considérablement affecter la couleur de l’eau de mer. Inversement, des mesures précises de la couleur de l’eau (ou plus exactement de sa réflectance spectrale), par exemple par un instrument de mesure à bord d’un satellite, permettent d’estimer la concentration de ses composants en utilisant des modèles mathématiques appropriés.

La couleur des eaux océaniques de grande profondeur ne dépend pratiquement que de la concentration en chlorophylle liée au phytoplancton en suspension. L’estimation de la chlorophylle à partir de la réflectance spectrale de ces eaux est actuellement bien établie. Les eaux côtières quant à elles contiennent très souvent, en plus du phytoplancton, de la matière organique dissoute et des particules non organiques, tels les sédiments en suspension provenant des rivières affluentes et du fond. Ces particules modifient les interactions de la lumière avec l’eau et donc également le signal reçu par le satellite. L’estimation de la concentration de ces matières en suspension ainsi que de la chlorophylle est de ce fait beaucoup plus difficile. L’intérêt croissant pour la cartographie de paramètres tels que la concentration en chlorophylle et la matière en suspension dans les eaux côtières s’explique par le nombre et la diversité des applications qui peuvent bénéficier de ces données. Citons la détection des efflorescences algales, l’évaluation et le suivi du degré d’eutrophisation, la validation de modèles de transport de sédiments. Le projet, regroupant une série d’équipes de recherche pluridisciplinaires, s’est concentré sur la côte belge mais la méthodologie peut s’exporter en toute autre région littorale du globe.