Télédétection de la biologie marine pour l’étude et la modélisation des

populations de phytoplancton

Julien BRAJARD

Audition CNRS pour le poste 44/04 au LOCEAN

Mon profilJulien Brajard

Situation actuelle : postdoc CNES à ULCO

Télédétection et modélisation des eaux du cas 2

Dernier diplôme obtenu : Doctorat à Paris 6

Titre : Méthodologie neuronale pour l’inversion des signaux satellitaires de l’océan. Traitement des aérosols absorbants et restitution de la concentration en chlorophylle-a

Spécialité : télédétection et méthodes statistiques

Préparé au LOCEAN dans l’équipe Modélisation et méthodes statistiques avancées sous la direction de Sylvie THIRIA

Soutenu le 7 Décembre 2006

Publications :

2006 Journal of advances in space research

2006 Neural Networks

2007 International journal of remote sensing

Le phytoplancton dans l’océan• Ordre de grandeurs variables (temporelles et spatiales)

• Multiforme

• Impact majeur sur l’écosystème marin

•Difficiles à observer

Télédétection

chl-a (SeaWiFS) Fréquence d’apparition des diatomées

(Bopp et al., 2005)

Grandes bases de données

(Mesures in situ, satellites, simulations)

Modélisations bio-optique

Paramètres biologiques

Modélisation bio-géochimique

Composition et évolution des population de phytoplancton

Ma thèse :

chl-a

Post-doc :

a,b

Ext

ract

ion

E

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info

rmat

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Mon travail de thèse

Contexte :

inversion d’image satellite pour retrouver la concentration en chl-a pigment principal et indicateur de la quantité de phytoplancton

Méthode innovante :

Inversion variationnelle et réseaux de neurones, NeuroVaria

chl-a

b0 chl-a b0

mi i

RNRN RNRNRNRN

A

w t

x

+

cor simulé

cor mesuré

mi

i

Modèle adjoint

J

• Erreurs sur les mesures• Connaissances a priori sur les paramètres• Connaissances expertes du processus physique

Traitements

14 Septembre 1998

Image en fausses couleurs

TraitementsSeaWiFS – 14 Septembre 1998

chl-a

+ 56% pixels

Sortie Pisces : Profil annuel de chlorophylle sur la station Bats de Jgofs (Bermudes)

chl-a, indice utile mais insuffisant

Projet de recherche (2 ans)

Adapter et utiliser les méthodologies utilisées dans ma thèse pour estimer des paramètres caractéristiques de l’activité biologique

chl-a quantité de matière végétal

bb Charge en particule (POC, particulate organic carbon)

CDOM DOC (Dissolved organic carbon) – Problème d’oxydation

taille des particules

* espèce de phytoplancton

?

Ce travail se fera dans les eaux du cas 2 (eaux

côtières) plus riches biologiquement Baie James

Projet de recherche (2 ans)Répartition spatiale des populations de

phytoplancton en profondeurchl-a SeaWiFS

Uitz, J., Claustre, H., Morel, A., Hooker, S. (2006). Ex : selon les catégories trophiques

Programme de recherche à plus long terme

Grandes bases de données

(Mesures in situ, satellites, simulations)

Modélisations bio-optique

Paramètres biologiques

Modélisation bio-géochimique

Composition et évolution des populations de phytoplancton

• Meilleure connaissance des populations de phytoplancton

• Evaluation de l’apport de la télédétection à l’étude de la biologie marine

• Meilleure connaissance des populations de phytoplancton

• Evaluation de l’apport de la télédétection à l’étude de la biologie marine

Impact du phytoplancton