L’océanographie spatiale désigne l’étude de l’océan par le biais de la télédétection spatiale* pour la compréhension de phénomènes géophysiques* de l’océan et de l’interface océan / atmosphère.
Dans les années 1970, c’est l’avènement de l’ère spatiale qui constitue une avancée technologique importante dans le domaine de la recherche océanographique. Elle permet d’avoir une vue d’ensemble de l’océan, dans sa globalité. Les régions polaires difficiles d’accès sont ainsi plus facilement observables.
Il existe différents satellites d’observation :
- les géostationnaires qui apportent des informations précises et régulières sur une seule région donnée
- les orbitaux qui suivent des orbites* plus basses et tournent donc plus vite que la Terre et peuvent couvrir toute la surface de celle-ci en quelques jours.
Des capteurs sont embarqués sur ces satellites :
- les radiomètres, capteurs passifs qui mesurent le rayonnement magnétique émis par l’atmosphère et la surface océanique et terrestre à différentes longueurs d’onde (permettent de mesurer la température de surface, l’abondance de la chlorophylle*, l’évolution de la couverture de glace),
- les radars, capteurs actifs qui produisent et émettent des ondes capables de traverser l’atmosphère (sans être trop perturbé par les nuages) et d’analyser les modifications apportées à ces ondes, après réflexion sur la surface. (mesure des paramètres dynamiques de l’océan : niveau de la mer et topographie* de la surface, hauteur et direction des vagues).
La télédétection désigne la science et les techniques de détection à distance. Elle permet l’étude de la surface terrestre et des océans par analyse d’images provenant d’avions ou de satellites. On parle de télédétection aérospatiale. La télédétection se base sur la mesure du rayonnement électromagnétique. L’électromagnétisme est une partie de la physique qui étudie les mouvements des charges électriques et les champs électriques et magnétiques créés par ces charges. La télédétection permet donc de mesurer les rayonnements électromagnétiques émis ou réfléchis par les objets étudiés : par exemple en océanographie, la surface de l’océan. Ces rayonnements correspondent à différentes longueurs d’onde et sont plus ou moins intenses selon l’état de l’objet étudié. Les ondes électromagnétiques sont, dans l’ordre décroissant des longueurs d’onde : les ondes hertziennes, les rayons infrarouges, les radiations visibles, les rayons ultraviolets, les rayons X, les rayons gamma ; les caractéristiques de propagation dans l’atmosphère du rayonnement électromagnétique doivent aussi être prises en compte.
La télédétection peut permettre de mesurer :
- la salinité ;
- dans le cadre d’études géophysiques*, l’évolution des glaces de mer (fonte, formation, dérive…) ;
- le vent et les vagues de surface ;
- la circulation océanique ;
- le suivi des tourbillons ;
- le niveau de la mer…
- La concentration en chlorophylle* peut aussi être repérée par satellite, elle permettra de connaître la quantité de phytoplancton présente. En effet, le phytoplancton est composé de milliards de cellules microscopiques et ces cellules, possèdent des pigments dont la chlorophylle*, qui utilisent l’énergie solaire pour la synthèse de la matière organique (production primaire). La présence du phytoplancton modifie donc les propriétés optiques de la lumière émise par la surface marine : plus il y a de chlorophylle*, plus la couleur de la surface est verte. Les satellites qui analysent cette lumière permettent de suivre l’évolution de la production de matière organique primaire.
En France, les données recueillies grâce à des satellites pour l’Ifremer (Institut français pour l’exploitation de la mer) sont archivées au CERSAT (Centre ERS d’Archivage et de Traitement). C’est le centre de traitement et de distribution de données spatiales de l’Ifremer, créé en 1991 pour les satellites ERS d’observation de la terre lancés par l’ESA (Agence Spatiale Européenne).
Pour en savoir plus : http://www.ifremer.fr/cersat/fr/general/general.htm
Pour en savoir plus sur l’océanographie spatiale : Projet Topex-Poseidon