CES Couleur de l'océan
CES Couleur de l'océan
Le pôle Océan ODATIS a pour objectif général de promouvoir et faciliter l’utilisation des observations réalisées dans l’océan ou à son interface avec les autres milieux, à partir de mesures in situ et de télédétection. Outre l’accès aux données, le pôle a vocation à développer des « produits » issus de ces données.
Pour cela, le Consortium d’Expertises Scientifiques (CES) Couleur de l’Océan a été constitué pour mettre en réseau la communauté impliquée par ce thème et pour échanger autour des expertises nationales, identifier les besoins des utilisateurs et promouvoir la conception de nouvelles méthodes/algorithmes ou/et valider les produits dérivés (propriétés optiques et biogéochimiques de l’océan).
La finalité de ce CES est d’initier une dynamique autour de la couleur de l’eau océanique des domaines hauturiers, côtiers et à l’interface continent-océan, de contribuer à la mise en place de groupes de travail, et à améliorer l’accès à des produits satellitaires adaptés aux besoins des utilisateurs.
Le CES Couleur de l’Océan est porté par David Doxaran (LOV, CNRS/SU) et Vincent Vantrepotte (LOG, CNRS) voir leurs contacts dans l'onglet ci-dessous.
Atelier#7 - mars 2026
Atelier#6 - mars 2025
Atelier#5 - mars 2024
Cet atelier du CES Couleur de l'océan se tient les 13 et 14 mars en présentiel, à Paris, ou via visioconférence : points détaillés sur les produits ODATIS-MR et leur distribution (via FTP et le Geobrower), sur les groupes de travail hyperspectral et SST-HR, ainsi que sur les interactions entre les pôles ODATIS et THEIA (télédétection des eaux continentales, littorales et côtières), activités en 2024.
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Atelier#4 - mars 2023
L'atelier#4 du "CES Couleur de l'Océan" a eu lieu du 6 au 8 mars 2023, en présentiel à Paris et via visioconférence: rappel du rôle du CES Couleur de l'Océan au sein du pôle ODATIS, nouveaux projets de recherche et nouvelles thèses de doctorat en France en lien avec la couleur de l’océan; état des lieux des produits satellitaires Couleur de l’Océan, activités Cal/Val de ces produits, groupes de travail ‘hyperspectral’ et celui nouvellement crée, le groupe IRT ou SST-HR en lien avec la future mission spatiale TRISHNA; discussions sur les interactions et mise en place de collaborations entre les spécialistes de la Couleur des eaux continentales du pôle THEIA et de la Couleur de l'Océan du pôle ODATIS.
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Atelier #3 - février 2022
L'atelier #3 du "CES Couleur de l'Océan" a eu lieu du 23 au 24 février 2022. Rappel des besoins exprimés par le CES en côtier avec les 2 composantes MR (Moyenne Résolution) et HR (Haute Résolution). Pour chaque composante : analyse de l’existant (CMEMS, lien vers le catalogue), retour sur les besoins, discussion des solutions possibles.
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Atelier #2 - décembre 2020
Cet atelier du CES Couleur de l'océan s'est déroulé le 16 décembre 2020 en visioconférence. Les principales discussions ont fini de préciser le rôle de ce CES, de recenser les produits satellites disponibles, de développer les interactions avec la communauté in situ ainsi que recueillir les besoins de la communauté.
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Atelier #1 - mai 2019
Retrouvez toutes les informations détaillées de ce 1er atelier sur cette page : accès aux présentations, compte-rendu, liste des participants.
Ce premier atelier du CES Couleur de l'océan s'est déroulé les 28 et 29 mai 2019 à Paris avec l’objectif de réunir les communautés qui travaillent autour du thème Couleur de l’Eau (traitement image ; données in situ) pour échanger autour des expertises nationales et donc d’initier une dynamique autour de la Couleur de l’Eau hauturière, côtière et à l’interface continent-océan, et de contribuer à la mise en place de Consortium d’Expertises Scientifiques propres au pôle ODATIS.
Un groupe de travail «d’imagerie hyperspectrale » s’est formé à la suite d'un atelier du CES Couleur de l’eau en 2022 pour permettre aux chercheurs intéressés par les données issues des capteurs hyperspectraux, de partager, comparer des méthodes d’inversion originales et de discuter des résultats obtenus. Avec de nouveaux capteurs en vol, combinés à des hautes résolutions spatiales, les données hyperspectrales ouvrent de nouvelles possibilités d'explorer les données satellitaires sur la couleur de l'eau.
Faciliter l’accès à l’hyperspectral pour des applications en milieu aquatique
Cette page "Données et Méthodes" du Groupe de Travail Hyperspectral est destinée aux utilisateurs pour faciliter l'accès aux données hyperspectrales : données satellites disponibles et liens d'accès pour DESIS, PRISMA, ENMAP; Méthodes de corrections atmosphériques et du « glint » dédiées aux observations hyperspectrales; Méthodes inverses d’estimation de produits géophysiques et biologiques; Librairies spectrales de réflectances de fonds aquatiques et zones intertidales; Données in situ (radiométrie, colonne d’eau, fond aquatique) de validation des observations satellitales sur des sites connus; Références bibliographiques.
Groupe de travail "Imagerie hyperspectrale" - février 2026
Le groupe de travail «d’imagerie hyperspectrale » du CES Couleur de l’eau s'est réuni en février 2026 avec l'ordre du jour suivant : informations générales et actualités sur l’hyperspectral en zones aquatiques, présentation de 4 projets et discuter des besoins actuels en Hyperspectral appliqué aux milieux aquatiques. Accédez à la page de cette réunion avec accès aux présentations, résumés et compte-rendu.
Groupe de travail "Imagerie hyperspectrale" - mars 2025
Le groupe de travail «d’imagerie hyperspectrale » du CES Couleur de l’eau s'est réuni en mars 2025 avec l'ordre du jour suivant : informations générales et actualités sur l’hyperspectral en zones aquatiques, présentation de 3 projets et discuter des besoins actuels en Hyperspectral appliqué aux milieux aquatiques. Accédez à la page de cette réunion avec accès aux présentations, résumés et compte-rendu.
Groupe de travail "Imagerie hyperspectrale" - février 2024
Le groupe de travail «d’imagerie hyperspectrale » du CES Couleur de l’eau s'est réuni au cours d'une 2ème réunion, en février 2024 pour échanger sur les actualités sur l’hyperspectral en zones aquatiques, pour présenter plusieurs projets et discuter des besoins actuels en Hyperspectral appliqué aux milieux aquatiques. Accédez à la page de cette 2ème réunion avec accès aux présentations, résumés et compte-rendu.
Groupe de travail "Imagerie hyperspectrale" - décembre 2022
Accédez à la page de leur 1ère réunion qui s'est tenue le 16 décembre 2022 avec accès aux présentations, résumés et compte-rendu. Cette 1ère réunion avait pour objectifs : Présenter et faire connaître au sein de notre communauté les thématiques étudiées, les méthodes et les données utilisées (in situ et satellite), Présenter les capteurs hyperspectraux en vol (DESIS, PRISMA et EnMap) et futurs (PACE, AquaWatch et Galène), Réfléchir sur les moyens de faciliter l’utilisations des données hyperspectrales au sein de la communauté française.
Des données de sargasses pour détecter, modéliser et anticiper
Les sargasses sont des macroalgues brunes pélagiques, qui dérivent à la surface et sub-surface des océans ; se regroupent en haute mer sous la forme de bancs, de nappes, de radeaux et de filaments de tailles variables (jusqu’à plusieurs centaines de mètres) et qui peuvent eux-mêmes s’agréger en structures de plusieurs kilomètres de long et d’épaisseurs variables (de quelques dizaines de centimètres à plusieurs mètres).
Les efflorescences de sargasses apparaissaient préférentiellement dans les limites de la mer des Sargasses, mais depuis 2011, elles se développent et s’étendent dans la « Grande ceinture atlantique de sargasses » (Great Atlantic Sargassum Belt – GASB) de l’océan Atlantique tropical : Golfe du Mexique, Caraïbes, Brésil équatorial ainsi qu’en Afrique de l’Ouest, du Sierra Leone jusqu’au golfe de Guinée.
En 2009-2010, une forte anomalie négative de l’oscillation nord-atlantique (NAO) a engendré des courants de surface inhabituels ayant transporté les sargasses de leur mer d’origine vers l’est et a initié l’introduction des sargasses dans le système tropical de l’Atlantique, où elles rencontrent désormais des conditions naturellement plus favorables à leur développement.
La saison 2026 s’annonce comme l’une des plus intenses depuis le début des observations en 2011. À la fin du mois de mai 2026, les surfaces cumulées de sargasses détectées dans les zones de surveillance autour de la Martinique ont atteint des niveaux records.
Des impacts sanitaires, écologiques et économiques majeurs
Alors que ces bancs de sargasses constituent, en haute mer, de véritables oasis de biodiversité pour de nombreuses espèces, leurs pics de prolifération et leurs échouages massifs sur les côtes provoquent des impacts sanitaires, écologiques et économiques majeurs.
Leur décomposition anaérobie libère des gaz toxiques (sulfure d’hydrogène, ammoniac) provoquant des symptômes parfois graves. En absorbant les polluants de l’océan (notamment des métaux lourds) les nappes échouées peuvent également engendrer une pollution indirecte des nappes phréatiques.
Sur le plan écologique, ces algues asphyxient les habitats des petits fonds, herbiers et récifs coralliens, tout en constituant une barrière à la ponte des tortues sur la plage et un piège mortel pour les jeunes tortues marines qui rejoignent l’océan.
Les méthodes de ramassage mécanique d’urgence arrachent d’importantes quantités de sable, aggravant l’érosion côtière face aux vagues et aux cyclones.
Enfin, les impacts économiques sont majeurs, affectant lourdement le tourisme, la pêche, l’immobilier, tout en imposant des coûts de gestion colossaux.
Surveillance satellitaire et modélisation : des outils d’aide à la décision
L’imagerie satellitaire en permettant de détecter la présence des sargasses à l’échelle du bassin atlantique et à l’approche des côtes, constitue un outil essentiel pour aider à comprendre leur prolifération, leur origine et leur saisonnalité ; pour améliorer les prévisions et ainsi aider les communautés locales à anticiper les prochains afflux de ces marées brunes.
Leur détection repose sur l’exploitation de la signature optique des sargasses en combinant les réflectances à différentes longueurs d’onde reçues par des capteurs embarqués sur divers satellites (Sentinel-2 et 3, Aqua et Terra, Landsat-8 et 9, GOES-16, VENµS, …). Après traitement et corrections de ces mesures, des indices de réflectance spectrale (comme le FAI « Floating Algae Index » ou le AFAI « AFAI Alternative FAI » ) sont calculés ; ce sont ces variables que l’on retrouve directement dans les fichiers de données. Ces différents capteurs offrent une résolution spatiale allant d’une vision globale à 1 km (Aqua & Terra) jusqu’à une précision côtière de 4 m (Venµs). La détection des sargasses n’est possible que si elles sont suffisamment abondantes et agrégées ; des bancs de sargasses isolés et peu étendus, en deçà de la résolution du capteur ne peuvent être détectés.
Pour atténuer les effets des nuages et améliorer le rapport signal/bruit, l’imagerie composite est souvent utilisée en combinant les réflectances de plusieurs capteurs, sur une période donnée.
Modélisation du transport et prévisions
En complément de la détection des sargasses dans l’océan à partir d’images satellitaire, la modélisation de leur dérive permet de prédire l’évolution des proliférations de sargasses et leur échouage à la côte ; essentiels pour concevoir des stratégies efficaces d’adaptation et d’atténuation dans les régions touchées.
Le produit de « Modélisation des prévisions saisonnières des sargasses » est un modèle basé sur le modèle NEMO (Nucleus for European Modelling of the Ocean), initialisé à partir d’observations satellitaires et qui intègre le transport des sargasses par les courants et les vagues (dérive de Stokes), tout en prenant en compte la physiologie de ces macroalgues, pour estimer leur croissance (en fonction notamment des sels nutritifs – réserves internes des sargasses et contenus dans le milieu-, de l’irradiance et de la température de l’océan), et leur décroissance (en fonction de leur sénescence naturelle et de l’état de la mer par exemple).
Ce modèle, avec une résolution horizontale de 1/4° et permettant de produire chaque mois des prévisions sur les 7 mois à venir, exprime la couverture surfacique (FC : Fractionnal Coverage) selon une version historique développée par IRD/LEGOS et complétée par une version opérationnelle pour le Service Marin Copernicus.
Des projets structurants de collaboration étroite entre recherche et gestion opérationnelle
Face à l’ampleur et à l’impact des échouages de sargasses, la communauté scientifique et les organismes opérationnels se sont mobilisés à travers de nombreux projets structurants pour l’élaboration de jeux de données et d’outils de suivi et de prévision saisonnière, qui répondent aux besoins des acteurs locaux. Nombre de ces projets sont soutenus et pilotés par les agences nationales (ANR, CNES, …).
Le pôle Océan ODATIS centralise et héberge ces jeux de données issus de ces projets et garantit ainsi leur accessibilité tout en répondant aux besoins de mutualisation et de partage des données pour qu’elles soient facilement exploitables par tous les utilisateurs : à destination de nouveaux travaux de recherche ou à destination des utilisateurs finaux, gestionnaires locaux.
Graphique interactif des produits de détection et modélisation des sargasses du catalogue ODATIS présentés en fonction de leur résolution spatiale et la période couverte. Un clic sur l'un des rectangles de couleur affiche une pop-up du produit donné avec plusieurs détails et un lien vers une fiche de métadonnées du catalogue. Crédits Data Terra / ODATIS.
Plus d'information
- Les fiches de métadonnées accessibles depuis le catalogue ODATIS (lien ci-dessous oou depuis le graphique interactif ci-dessus) intègrent également des références bibliographiques de publications scientifiques.
- Marianne Debue, Thibault Guinaldo, Julien Jouanno, Malik Chami, Sarah Barbier, Léo Berline, Cristèle Chevalier, Pierre Daniel, Warren Daniel, Jacques Descloitres, Jean-Raphaël Gros-Desormeaux, Christophe Lett, Audrey Minghelli, Understanding the Sargassum phenomenon in the Tropical Atlantic Ocean: From satellite monitoring to stranding forecast, Marine Pollution Bulletin, Volume 216, 2025, 117923, ISSN 0025-326X, 10.1016/j.marpolbul.2025.117923
- IRD Le Mag: Mieux prévoir la proliféraiton des sargasses
Accès aux données via le catalogue ODATIS
Produits de détection et de modélisation des sargasses
Références bibliographiques
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Cédric Jamet
Université du Littoral Côte d'Opale
David DOXARAN (mail)
Laboratoire d'Océanographie de Villefranche
UMR 7093 - CNRS / SU
181 chemin du Lazaret
06230 Villefranche-sur-Mer
Tel +33 (0) 6 27 38 64 58 Fax +33 (0) 4 93 76 37 39
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