Nouvelle-Calédonie Vanuatu

L’IRD organise une mission océanographique, CALIOPE, du 3 au 13 octobre 2011 à partir de Nouméa, en Nouvelle-Calédonie. Cette campagne contribuera à développer des outils de surveillance par télédétection « couleur de l’eau » à grande échelle des écosystèmes du lagon de la Nouvelle-Calédonie.

Le phytoplancton et d’autres micro-organismes ou plantes marines constituent les premiers maillons de la chaine alimentaire. Ils produisent de la chlorophylle, ensemble de pigments colorés, véritable indicateur de l’état nutritif des eaux marines et, donc, de la santé des lagons. On peut mesurer la concentration en chlorophylle et suivre son évolution en étudiant la couleur de l’eau par images satellites. Cependant, cette mesure est perturbée par la turbidité de l’eau, la profondeur, et autres propriétés optiques des eaux. Des modélisations basés sur des algorithmes « corrigent » les images satellites de chlorophylle du lagon, et permettent d’estimer ainsi les flux de matière terre-lagon-océan.

Les capteurs satellites SeaWiFS (en 1997), MODIS et MERIS (en 2002), ainsi que les prochains capteurs européens (SENTINEL 3) et japonais (JAXA G-COM 2011), permettent de suivre ces données à long-terme. Les résultats permettront d’estimer la variabilité saisonnière et interannuelle de la couleur de l’eau, en relation avec les conditions climatiques du Pacifique Tropical Sud Ouest.

Or, les caractéristiques optiques des eaux de la Côte Est du lagon de Nouvelle-Calédonie n’ont jamais été mesurées. Les images satellites montrent que la turbidité y est beaucoup plus importante en cas de fortes pluies que sur la côte Ouest, en raison de l’impact maximal des bassins versants. De plus, le lagon Côte Est a une profondeur très supérieure à celle de la côte Ouest et se prête particulièrement bien à la télédétection « couleur de l’eau ».

La campagne CALIOPE vise à collecter des mesures de couleur de l’eau, particulièrement les coefficients d’absorption et de rétrodiffusion des particules minières et phytoplanctoniques, la concentration en chlorophylle, la distribution de tailles des particules et les réflectances (lumière solaire absorbée et renvoyée vers la surface).

Afin de s’affranchir des effets perturbateurs induits par la faible profondeur sur les images de couleur de l’eau, des algorithmes spécifiques sont développés [i] et seront utilisés pour traiter les données MODIS stockées dans la base disponible à l’IRD Nouméa [ii]. Les données quotidiennes disponibles depuis 2002 permettent de suivre en effet les dynamiques du phytoplancton des eaux lagonaires. La collecte des propriétés optiques, le traitement des données satellites [iii] et la modélisation du phytoplancton (données biogéochimiques), constituera un des atouts de la campagne. Elle réunit une dizaine de scientifiques, de l’IRD, mais aussi de la SCRIPPS Institution of Oceanography, du CNRS, de Japanese Space Agency, du GKSS de Hambourg (Institut allemand de recherche côtière), de l’Université américaine de l’Oregon, le Marseille Institute of Oceanology.

Une série de 13 transects sera effectuée, du sud (Yaté) au nord du lagon Est (Hienghène), à partir de l’embouchure des rivières vers l’océan du large, en traversant les principales passes coralliennes. Le lagon Est est plus profond, et largement influencé par les activités minières en cas de pluies abondantes. Différents instruments regroupés en une ou deux grappes optiques couplées ou non à une rosette de bouteilles seront utilisés. Cette conjonction de mesures parallèles et d’échantillonnage discret constitue la particularité de la mission.

La mission CALIOPE fournira des informations utiles aux décideurs pour le développement durable de la Nouvelle-Calédonie. Cette campagne servira de pilote pour la gestion. Elle est extensible à d’autres zones littorales côtières. Elle complète les travaux effectués sur la Côte Ouest par l’IRD et se situe dans la continuité des projets VALHYBIO/VALHYSAT.

[i] Minghelli-Roman et al., 2010

[ii] Lefèvre et al., 2010

[iii] Dupouy et al., 2010