ODD 14. Vie aquatique

Grâce aux satellites, j’étudie la couleur des océans pour protéger la vie marine

Marina Lévy, Océanographe
Institut de Recherche pour le Développement, Paris, France

Le phytoplancton est important pour le climat et pour la vie dans l’océan. Ce sont des organismes microscopiques fascinants, invisibles à l’oeil nu, mais visibles depuis l’Espace. Si la quantité de phytoplancton venait à baisser, cela entrainerait une diminution de toutes les ressources de l’océan et de sa capacité à capter le gaz carbonique, l’une des causes de l’effet de serre.

Interview

Image: IRD – Jean-Baptiste Avril

Je suis directrice de recherche au CNRS et travaille dans un laboratoire d’océanographie et de climat qui se trouve à Sorbonne Université à Paris. Physicienne de formation, je me suis intéressée à l’océanographie, discipline qui incorpore à la fois des notions de physique mais également de biogéochimie, et de sciences de la Terre.

Quand on pense à la vie dans les océans, on a tous en tête les poissons, les baleines, parfois les oiseaux marins, mais en fait 90% de la vie dans les océans est composée de organismes microscopiques que l’on appelle les phytoplanctons. Ce sont des plantes, photosynthétiques, qui vivent à la surface là où il y a de la lumière.

Spirales de phytoplancton en mer Baltique, mission Sentinel-2A, Copernicus Le plancton influence la quantité de carbone dans l'atmosphère et il est sensible aux changements environnementaux. Les satellites sont capables de les surveiller et de les intégrer à des modélisations du changement climatique.
Photo: ESA

Comme toutes les plantes, elles vont capter du gaz carbonique (CO2) pour leur croissance, produire de l’oxygène et faire de la matière organique qui va couler au fond de l’océan. C’est ce que l’on appelle la “pompe biologique” qui va permettre à l’océan de capter une grande partie du CO2 de l’atmosphère.

Les phytoplanctons sont importants pour le climat et pour la vie dans l’océan.

Les phytoplanktons sont aussi le premier maillon de la chaine alimentaire dans l’océan.

Elles vont être mangées par des herbivores, qui vont être mangés par des petits poissons, eux-mêmes être mangés par des gros poissons etc… Si jamais la quantité de phytoplanctons venait à diminuer, ce que l’on craint actuellement, cela entrainerait une diminution de toutes les ressources de l’océan et de la capacité de l’océan à capter du CO2.

La vie dans la Grande Barrière de Corail comprend les poissons, les coraux et les oiseaux. Les experts sont très préoccupés par la capacité de survie des récifs face au réchauffement climatique.
Image: ESA/EU
Floraison de phytoplancton, Hokkaido, Japon, mission Sentinel-2A, Copernicus Le phytoplancton joue un rôle important dans la chaîne alimentaire marine, et il a également un impact sur le cycle mondial du carbone en absorbant gaz carbonique. Les satellites sont en mesure de fournir une vue globale du phytoplancton, de son rôle et de sa réponse au changement climatique.
Photo: ESA/EU

Les phytoplanctons sont des organismes magnifiques, invisibles à l’oeil nu; il faut vraiment des microscopes très puissants pour en révéler la splendeur et la beauté. Mais ce qui est fascinant, c’est qu’ils sont visibles depuis l’Espace.

Ce n’est pas parce-que les satellites ont une résolution qui permet de voir les phytoplanctons. Ce que l’on voit depuis l’espace, c’est l’organisation des quantités de phytoplancton. Comme ce sont des organismes photosynthétiques, ils donnent une coloration à l’eau de mer que l’on peut voir depuis l’espace. Grâce à l’observation de la surface et de la couleur de la mer, on peut s’apercevoir que, de la même manière que sur terre il existe des déserts et des forêts, il y a dans l’océan des zones qui sont complétement désertiques et des zones qui sont au contraire des oasis où il y a énormément de vie. Les contrastes entre ces déserts et ces oasis sont liés à des différences entre les circulations océaniques, les échanges entre les eaux de fond et les eaux de surface, qui vont enrichir de manière préférentielle certaines zones.

Cela est lié à des phénomènes à l’échelle de la planète, au sens des vents et à des circulations de courant.

Ce qui va nous intéresser, c’est de comprendre où il y a du phytoplancton et comment cela va évoluer sur des échelles de temps plus ou moins longues, d’une année sur l’autre mais aussi d’une décennie sur l’autre et ceci en réponse au changement climatique.

Pour répondre à ces questions, nous avons besoin d’observer la concentration de phytoplancton sur un temps long, à l’échelle du globe. Le seul moyen de le faire, ce sont les satellites, qui permettent d’observer la concentration de phytoplancton à la surface des océans de manière journalière en chaque point du globe et sur une longue durée car nous avons maintenant plus de 20 ans d’observation. Ces données sont complétées par d’autres observations que l’on obtient par d’autres satellites du CNES en particulier sur la température, la salinité de la surface des océans et sur l’élévation du niveau de la mer qui nous donnent des informations sur les courants océaniques.

Nous avons en France la chance d’avoir, une agence spatiale qui soutient fortement les recherches en sciences de la Terre et en particulier en océanographie.

Le CNES nous aide à tous les niveaux, de la programmation de nouvelles missions satellite pour répondre à nos besoins scientifiques, jusqu’au moment de l’exploitation de ces missions, du traitement des images et également après pour financer les recherches qui reposent sur ces observations.

Quand on pense à l’exploration spatiale, en particulier aujourd’hui, nous avons tous en tête les images fabuleuses de la planète Mars. Je suis certaine que la plupart d’entre vous n’aviez jamais vu les images de la couleur des océans. Ce que ces images révèlent, c’est qu’il y a une infinité de choses à observer depuis l’espace si on regarde vers notre propre planète.

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Certaines espèces d'algues sont toxiques ou nocives. L'alerte précoce des efflorescences nuisibles par les satellites peut venir en aide des pisciculteurs.
Mission Sentinel-2 Copernicus.
Le plancton influence la quantité de carbone dans l'atmosphère et il est sensible aux changements environnementaux. Les satellites sont capables de les surveiller et de les intégrer à des modélisations du changement climatique.
Le plancton influence la quantité de carbone dans l’atmosphère et il est sensible aux changements environnementaux. Les satellites sont capables de les surveiller et de les intégrer à des modélisations du changement climatique. Image: ESA
La vie dans la Grande Barrière de Corail comprend les poissons, les coraux et les oiseaux. Les experts sont très préoccupés par la capacité de survie des récifs face au réchauffement climatique.
La vie dans la Grande Barrière de Corail comprend les poissons, les coraux et les oiseaux. Les experts sont très préoccupés par la capacité de survie des récifs face au réchauffement climatique. Image: ESA/EU
Floraison de phytoplancton, Hokkaido, Japon, mission Sentinel-2A, Copernicus Le phytoplancton joue un rôle important dans la chaîne alimentaire marine, et il a également un impact sur le cycle mondial du carbone en absorbant gaz carbonique. Les satellites sont en mesure de fournir une vue globale du phytoplancton, de son rôle et de sa réponse au changement climatique.
Floraison de phytoplancton, Hokkaido, Japon, mission Sentinel-2A, Copernicus Le phytoplancton joue un rôle important dans la chaîne alimentaire marine, et il a également un impact sur le cycle mondial du carbone en absorbant gaz carbonique. Les satellites sont en mesure de fournir une vue globale du phytoplancton, de son rôle et de sa réponse au changement climatique. Photo: ESA/EU
Certaines espèces d'algues sont toxiques ou nocives. L'alerte précoce des efflorescences nuisibles par les satellites peut venir en aide des pisciculteurs.
Certaines espèces d’algues sont toxiques ou nocives. L’alerte précoce des efflorescences nuisibles par les satellites peut venir en aide des pisciculteurs. Image: ESA/EU
Le Parc National du Banc d'Arguin, site important pour les oiseaux migrateurs, est également l'une des zone de pêche les plus riches d'Afrique de l'Ouest. Les efflorescences de plancton sont des indicateurs de la santé d'un écosystème marin, et leur suivi est un élément clé d'une bonne gestion des zones côtières et des ressources océaniques.
Le Parc National du Banc d’Arguin, site important pour les oiseaux migrateurs, est également l’une des zone de pêche les plus riches d’Afrique de l’Ouest. Les efflorescences de plancton sont des indicateurs de la santé d’un écosystème marin, et leur suivi est un élément clé d’une bonne gestion des zones côtières et des ressources océaniques. Image: Union, Copernicus Sentinel-3 imagery
Mission Sentinel-2 Copernicus.
Mission Sentinel-2 Copernicus. Image: ESA/ATG medialab
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