Évaluation de la couleur et de la qualité biologique des eaux marines de la côte algéroise à partir de l'imagerie satellite et modélisation du phytoplancton marin

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Date
2021-05-30
Authors
BOUFENIZA Redouane Larbi
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Abstract
La surveillance de la qualité de l'eau de mer à l'aide des données de télédétection est l'une des méthodes les plus efficaces pour évaluer les changements dans les écosystèmes côtiers à court et à long terme. Cette étude vise à évaluer la qualité de l'eau de mer de la côte Algéroise en Algérie, en évaluant certaines propriétés hydro biologiques, telles que : la transparence de l'eau de mer (profondeur du disque de Secchi), le phytoplancton (les diatomées et les dinoflagellés), les particules en suspension et la température de surface de l’eau de mer, en combinant les mesures sur terrain et les images satellitaires Landsat. Nous avons développé des modèles empiriques pour évaluer ces paramètres en comparant les mesures sur terrain avec différentes bandes spectrales et des produits des bandes spectrales dérivés de la réflectance de la surface de la mer extraite des images Landsat. Les résultats de la modélisation du phytoplancton (diatomées et dinoflagellés) dans la baie d'Alger ont montré que le nombre des diatomées était inférieur au nombre des dinoflagellés, ces deux catégories d'algues ont présenté un comportement spectral différent. Il ressort clairement que la baie d’Alger peut être un environnement idéal et favorable à la prolifération du phytoplancton, qui se déplace par hydrodynamisme local vers la partie Sud Est de la baie pour enfin atteindre le rivage, cela peut affecter l'écosystème de la région ou indirectement la santé humaine. Nous avons appliqué la même méthodologie pour l'étude des matières en suspension et la transparence de l'eau de mer. Les résultats ont montré que le ratio de la bande aérosol côtière et celui du vert (bande 1 / bande 3) présente une relation significative pour l’étude de la transparence de l'eau, tandis que le ratio (bande 2 / bande 3) pour l’étude des matières en suspension. L'étude a également montré que la baie d’Alger peut être divisée géographiquement en fonction du mouvement de l'eau et de la distribution spatiale des paramètres hydro biologiques en deux parties principales (Nord-Ouest et Sud-Est). Nous avons testé l'applicabilité des modèles obtenus (la transparence et les matières en suspensions) sur la baie du Koweït, vue qu’elle présente des caractéristiques hydro biologiques et optiques différentes de celles de la côte algéroise, afin de connaître la possibilité de transférer et d'appliquer nos modèles à différentes échelles spatiotemporelles. Les résultats ont montré que seuls les modèles extraits de la Zone I ont donné une relation significative pour la prévision de la transparence et des matières en suspension. Dans la baie de Bou Ismail, nous nous sommes concentrés sur la modélisation de la température de surface de la mer sur une période de 32 ans (1984 à 2016), en utilisant les gammes thermiques de la série des satellites Landsat. Les résultats ont montré que deux modèles peuvent prédire la variation saisonnière et annuelle de la température de l’eau afin de surveiller la température de surface de la mer dans le futur. D'autre part, nous avons développé un nouveau programme informatique : "Marise Soft" qui gère de manière semi-automatique une base de données relative aux mesures sur terrain et à l'analyse du phytoplancton marin, dans le but de créer un environnement permettant la gestion, la structuration et la collecte des données selon une méthodologie numérique et évolutive. Les résultats de notre étude constituent un pilier important dans l'élaboration des plans environnementaux pour la région, qui aideront la communauté scientifique à mieux comprendre la dynamique de l'écosystème marin et contribueront à la préservation de l’environnement.
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