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Détection de bandes de plancton animal dans des lacs salés en utilisant le traitement à haute résolution de la couleur de surface de l’eau

Projet de recherche T4/DD/47 (Action de recherche T4)


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Description :

Le plancton animal est la nourriture absolument nécessaire pour l’élevage des jeunes poissons d’eau de mer. La connaissance de sa répartition et de sa variabilité saisonnière est par conséquent un facteur clé pour pouvoir prévoir avec plus de précision la dynamique de population des espèces de poissons commercialement importantes et pour établir le potentiel de cette nourriture déterminante dans les opérations d’aquaculture.
On sait que les débris et les formes passives du plancton animal s’accumulent dans des bandes de dizaines, voire de milliers de mètres de long, flottant à la surface de l’eau. Ces bandes offrent des informations quantifiables à méso-échelle. De telles informations compléteraient ce que nous savons déjà sur la biologie du plancton animal à micro-échelle et fourniraient une base pour les analyses coût/profits des opérations d’aquaculture régionales.

Il y a profusion de développements d’applications pour le traitement des images retransmises par satellite. La détection du plancton animal représente un défi particulier, puisque il se situe à la limite des développements principaux en ce qui concerne un certain nombre d’aspects différents de ses caractéristiques: le spectre des couleurs pertinentes, la résolution requise, le mode d’opération et la position des sites pertinents.
La plupart des applications connexes développées se sont concentrées sur l’étude du phytoplancton dans les mers. Le traitement de la couleur de l’eau de mer s’est bien sûr attaché au spectre des couleurs verdâtres généré par la chlorophylle. Le plancton animal, au contraire, se caractérise par son manque général de chlorophylle et un spectre généralement de couleur rougeâtre, généré par les carotènoïdes et composés affiliés. Les applications de détection de la "marée rouge", une floraison d’un flagellé particulier dont la charge bactérienne provoque une indigestion chez les consommateurs de crustacés, est la rare exception à la règle.
De plus, ces développements concernent des perspectives étendues des océans pour étudier cette biomasse à une macro-échelle, alors que nous nous intéressons, au contraire, à une dérivée de la biomasse à méso-échelle. Ceci requiert une résolution à la limite de ce que fournissent la plupart des capteurs disponibles sur le marché.
Comme en général les conditions météorologiques en haute mer ne permettent pas l’accumulation de plancton animal dans des bandes discernables, nous nous intéressons donc aux surfaces d’eau des lacs. Ces lacs ont été identifiés, mais pas étudiés systématiquement. La plupart des développements sont également équipés pour la surveillance des changements plus globaux sur plusieurs saisons. Par contre, nous nous intéressons à la détection des phénomènes qui sont importants pendant les quelques jours seulement, où les vents et les courants dispersent ou entraînent ces tourbillons de matières organiques. Un mode similaire d’opération est démontré dans les applications de détection des pollutions par hydrocarbures.

Objectifs spécifiques

1. Déterminer la faisabilité technique d’un tel système de détection basé sur des capteurs satellitaires actuels ou futurs;
2. Préparer une étude pilote en vue d’un tel système.

Tâches

Les tâches peuvent être décomposées comme suit :
1. Vue d’ensemble de la littérature qui s’y rapporte;
2. Un projet de plan sommaire pour un système de détection des bandes.


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