Comment observe-t-on les océans ? A la découverte des satellites
L’observation des océans depuis l’espace a connu un essor fulgurant ces dernières années. Les satellites sont en effet capables de mesurer de nombreux paramètres liés à l’océan et à l’évolution du climat.
Salinité et température : les constantes vitales de l’océan
Deux paramètres physiques principaux peuvent être observés par les satellites : la salinité et la température de surface. Ces éléments permettent de mieux suivre :
- le réchauffement de l’océan en surface,
- le bilan entre évaporation de l’eau, précipitations et apports des fleuves
- le lien entre réchauffement et biodiversité présente
- la circulation des courants océaniques.
Pour analyser ces nouvelles données de salinité de surface, l’Ifremer se fonde sur les mesures des satellites SMOS (Agence Spatiale Européenne), Aquarius (NASA) et maintenant SMAP (NASA), et s’appuie sur l’ensemble des données collectées in situ, principalement avec le réseau ARGO.
L'acidification des océans révélée depuis l'espace
L’acidification peut également être mieux estimée en combinant ces données de salinité de surface avec celles de température de surface, de couleur, de vent, et de circulation océanique. Cela permet d’estimer plus précisément :
- la pression partielle de CO2 (pCO2) à la surface de l’océan,
- les processus physiques, chimiques, et biologiques pertinents dans l’évolution de l’acidification et son impact sur les écosystèmes marins.
Depuis plusieurs années, des capteurs de mesures de pCO2 ainsi que les capteurs de pH se sont multipliés, notamment en zone côtière, et permettent de compléter l’ensemble des données nécessaires pour suivre les tendances locales.
L’évolution des glaces de mer
L’Ifremer réalise une cartographie de la dérive des glaces de mer en continu depuis 1992. Les données issues de différents satellites et utilisant différents capteurs sont essentielles. Ces données complètes les mesures d'une vingtaine de bouées ancrées dans les glaces de mer, et permettent de mesurer les mouvements et les évolutions de la banquise. Toutes ces données fournissent des informations en continu sur les phénomènes locaux (formation de chenaux pour la navigation) ou globaux (étendue et concentration des glaces, mouvements de dérive à grande échelle, âge des glaces) en Arctique et en Antarctique.
Depuis les toutes premières mesures par satellite dans les années 1970, près de 40% de la surface de la banquise arctique a disparu, lors du minimum estival en septembre (soit une moyenne de 3,5 à 4% par décade). Mais il existe des disparités spatiales : sur la même période, la surface moyenne des glaces Antarctiques a, elle, légèrement augmenté (1,2 à 1,8% par décade).
L’analyse du niveau de la mer
Les mesures altimétriques effectuées par satellites indiquent qu'entre 1993 et 2007, le niveau moyen global de la mer s'est élevé de 3,3 mm par an, avec des différences régionales marquées. Les scientifiques se basent sur la mesure très précise de la distance entre le satellite et la surface de la mer, rapportée à la forme de la Terre et son champ de gravité, les coefficients de marée, l’état de la mer ou encore la pression atmosphérique. Ces mesures ont permis des avancées considérables, et les nouvelles générations de mesures altimétriques (prochainement avec les missions ESA Sentinel-3, et horizon 2020 avec la mission NASA/CNES SWOT) vont contribuer à encore améliorer la précision des mesures aux échelles spatiales plus fines.
La prolifération des algues
Sensible aux changements d’environnement, de température ou de salinité, le phytoplancton, premier maillon de la chaine alimentaire dans les océans, est aussi l'une des principales sources en oxygène de la planète. La variabilité de l'environnement lumineux en milieu côtier va conditionner les mouvements de matières (vases, sables), notamment en cas de tempête, et donc influencer la croissance du phytoplancton et sa prolifération. Potentiellement toxiques, ces proliférations se caractérisent par un changement de couleur de l’océan à plus ou moins grande échelle et peuvent donc être observées depuis l’espace.