Catherine JEANDEL (CNRS – LEGOS), Pierre MAUREL (INRAE, TETIS)
La région Occitanie se caractérise par une recherche très active dans le domaine des dispositifs d’observation avec de nombreuses équipes impliquées dans les sciences de l’observation et de l’information qui s’intéressent au milieu marin. Il s’agit principalement des équipes suivantes : BRGM, CNES, ESPACE-DEV, GM, LA, LEGOS, LIRMM, L2C, Météo France, SHOM, TETIS.
L’identification et le suivi des changements dans les caractéristiques du milieu marin requièrent une surveillance de l’océan par des capteurs permettant de mesurer des paramètres essentiels comme la température (T) et la salinité (S) qui conditionnent la densité et donc la profondeur de circulation de l’eau, mais aussi la pression ou la teneur en chlorophylle (fluorescence) ou en particules (turbidité) ainsi que la « qualité » géochimique du milieu à travers la concentration en oxygène dissous, le pH, la pression partielle en gaz carbonique et certains sels nutritifs. De nombreuses recherches permettent de diversifier et perfectionner des capteurs pour mesurer ces éléments.
Ces capteurs peuvent être installés sur divers types de plateformes à des profondeurs assignées (navire océanographique, structures de mouillages, divers types de flotteurs, voire des animaux dotés de systèmes de balises) et avec des processus de collecte des informations directs (ordinateur de bord pour les navires) ou via des satellites. On note que l’association fréquente des capteurs in situ et des capteurs embarqués sur des satellites permet de renforcer la performance des mesures. Les recherches dans ce domaine visent à minimiser la taille des capteurs, l’énergie consommée et le coût tout en optimisant leurs performances de mesure avec notamment la volonté de privilégier un traitement intelligent du signal au sein du capteur pour réduire les flux de transfert de données. Par ailleurs, des travaux en termes d’imagerie in situ permettent aussi de caractériser la taille des particules de matière qui chutent vers les abysses (séquestrant le carbone) ou de reconnaitre des espèces de zooplancton.
Par ailleurs, concernant les risques d’érosion et de submersion et la gestion des territoires côtiers, les observations satellitaires constituent aussi des sources de données précieuses pour la recherche et l’action publique relative à la surveillance des océans et la gestion des littoraux, comme l’illustrent les catalogues des deux pôles nationaux de données et de services Odatis (pour l’océan) et Theia (pour les surfaces continentales) au sein de l’Infrastructure de Recherche DataTerra (pour l’observation intégrée du système Terre). Différents paramètres océaniques peuvent être mesurés et cartographiés en utilisant et combinant les observations de satellites actifs et passifs (radiomètres, altimètres, scatteromètres, radars) : vents et vagues, salinité, température de surface…
Pour la gestion fine des territoires littoraux où se concentrent de nombreux enjeux qui s’amplifient avec le changement climatique, des images satellites optiques ou radars à haute répétitivité temporelle ou à très haute résolution spatiale permettent de suivre d’autres paramètres : occupation du sol, trait de côte, herbiers sur les estrans et dans les lagunes, humidité du sol.
Du fait du coût élevé des images commerciales à très haute résolution spatiale (Pléiades, SPOT 6-7, …), des initiatives multi partenariales de mutualisation ont été mises en place en France pour l’acquisition et la diffusion de ces données, tel que le dispositif Dinamis (Dispositif Institutionnel National d’Approvisionnement Mutualisé en Imagerie Satellite) transversal à l’IR DataTerra.
Soulignons enfin que l’ensemble de ces dispositifs satellitaires et capteurs in situ génèrent des volumes considérables de données qui peuvent être aujourd’hui mieux exploités grâce à de nouvelles infrastructures de données et de services qui tirent parti des progrès en intelligence artificielle et en ressources informatiques (stockage massif, calcul intensif et distribué).