Remote sensing study of the dominant phytoplancton groups distribution : devloppement of the PHYSAT method from the GeP&CO dataset and application to SeaWIFS from 1998 to 2004.
Étude de la distribution des principaux groupes de
phytoplancton par télédétection satellitaire:
Développement de la méthode PHYSAT à partir des données GeP&CO et application à l'archive SEAWIFS entre 1998 et 2004.
Résumé
Phytoplankton plays an important role in the carbon cycle in the ocean. Ocean color sensors allow for more than 20 years a quasi-daily monitoring of the surface concentration in phytoplankton. These data are used to quantify the “ocean biological pump” of carbon. However, the efficiency of this « biological pump » strongly depends on the phytoplankton group present in surface waters. Distinguishing dominant phytoplankton groups from remote sensing was thus one of the major challenges of ocean color at the beginning of my PhD.
During my PhD, I used an empirical approach to derive relationship between SeaWiFS spectral measurements and dominant phytoplankton groups by using a large set of quantitative inventories of phytoplankton pigments collected during GeP&CO cruises between France and New Caledonia (10/1999 - 07/2002). I have shown that four major phytoplankton groups, ie. Haptophytes, Prochlorococcus, Synechococcus-like cyanobacteria and diatoms can be detected from their spectral signatures and that three additional ones can also likely be detected (Trichodesmiums, Phaeocystis, Coccolithophorids). This classification, named PHYSAT, has been applied to all daily SeaWiFS data from 1997 to 2004. These results bring for the first time information about the space and time distribution of main phytoplankton groups at the global scale.
During my PhD, I used an empirical approach to derive relationship between SeaWiFS spectral measurements and dominant phytoplankton groups by using a large set of quantitative inventories of phytoplankton pigments collected during GeP&CO cruises between France and New Caledonia (10/1999 - 07/2002). I have shown that four major phytoplankton groups, ie. Haptophytes, Prochlorococcus, Synechococcus-like cyanobacteria and diatoms can be detected from their spectral signatures and that three additional ones can also likely be detected (Trichodesmiums, Phaeocystis, Coccolithophorids). This classification, named PHYSAT, has been applied to all daily SeaWiFS data from 1997 to 2004. These results bring for the first time information about the space and time distribution of main phytoplankton groups at the global scale.
Le phytoplancton joue un rôle important dans le cycle océanique du carbone. Les capteurs spatiaux de « couleur de l'océan » permettent, depuis plus de vingt ans, un suivi quasi-quotidien de la concentration en phytoplancton dans les eaux de surface du globe. Ces données sont utilisées pour quantifier la « pompe biologique marine » de carbone. Cependant, l'efficacité de cette « pompe biologique » varie fortement en fonction du groupe de phytoplancton présent dans les eaux de surface. Distinguer les principaux groupes depuis l'espace était donc un enjeu majeur des études de la couleur de l'océan au début de ma thèse.
Durant ma thèse, j'ai utilisé une approche empirique visant à mettre en évidence des relations entre les mesures spectrales effectuées par le capteur spatial SeaWiFS et la présence de groupes dominants de phytoplancton identifiés à l'aide d'inventaires pigmentaires collectés lors des campagnes GeP&CO (10/1999 - 07/2002) entre la France et la Nouvelle-Calédonie. J'ai montré que quatre grands groupes de phytoplancton peuvent être identifiés de façon fiable (Haptophytes, Prochlorococcus, Cyanobacterie et Diatomées) et que trois groupes supplémentaires sont probablement détectables (Trichodesmiums, Phaeocystis, Coccolithophoridés). J'ai appliqué cette classification, appelée PHYSAT, à l'ensemble des données journalières du capteur SeaWIFS de 1997 à 2004. Les résultats obtenus apportent, pour la première fois, une information sur la distribution spatio-temporelle des principaux groupes de phytoplancton à l'échelle du globe.
Durant ma thèse, j'ai utilisé une approche empirique visant à mettre en évidence des relations entre les mesures spectrales effectuées par le capteur spatial SeaWiFS et la présence de groupes dominants de phytoplancton identifiés à l'aide d'inventaires pigmentaires collectés lors des campagnes GeP&CO (10/1999 - 07/2002) entre la France et la Nouvelle-Calédonie. J'ai montré que quatre grands groupes de phytoplancton peuvent être identifiés de façon fiable (Haptophytes, Prochlorococcus, Cyanobacterie et Diatomées) et que trois groupes supplémentaires sont probablement détectables (Trichodesmiums, Phaeocystis, Coccolithophoridés). J'ai appliqué cette classification, appelée PHYSAT, à l'ensemble des données journalières du capteur SeaWIFS de 1997 à 2004. Les résultats obtenus apportent, pour la première fois, une information sur la distribution spatio-temporelle des principaux groupes de phytoplancton à l'échelle du globe.