L'Imagerie hyperspectrale

En quelques mots,

Cette technique s'appuie sur le fait que tout objet, qu’il soit un être vivant (corail, algues, etc.), ou minéral (sable, substrat dur sous-jacent, etc.) absorbe et réfléchit une partie de la lumière solaire incidente d’une manière qui lui est propre. On parle de signature spectrale d’un objet.

Un capteur hyperspectral permet de mesurer finement ces spectres de réflectance dans des gammes de longueurs d’ondes classiquement comprises entre l’ultraviolet (UV) et le proche infrarouge (PIR). Le survol des récifs par des avions équipés de ce type de capteur permet l’acquisition de données spectrales spatialisées : c’est l’imagerie « hyperspectrale » aérienne. Des pré-traitements et corrections  sont nécessaires pour prendre en compte l’atténuation du signal par l’atmosphère et la colonne d’eau. L'image corrigée de ses perturbations peut ensuite être utilisée pour l’étude des récifs,  notamment l’évaluation de leur état de santé par l’identification des différents constituants benthiques comme le corail vivant / mort, les algues, ou les herbiers. . Cette technologie permet une cartographie des fonds marins avec une haute résolution spatiale (40cm dans le cas des acquisitions Réunion) et jusqu'à quelques mètres de profondeur.

 

La répétition dans le temps de ce type de suivi permet d'étudier l’évolution de l’écosystème corallien sur le plus long terme. Ainsi entre 2009 et 2015, à La Réunion, il été mis en évidence que des langues de débris localisées ont avancé par endroit de plus de 80 m au détriment de colonies coralliennes vivantes.

L’amélioration continue des algorithmes de traitement des données et des équipements ouvre de nombreuses perspectives. Ainsi, l’imagerie « hyperspectrale » par engin sous-marin se développe et commence à être utilisée. Placer le capteur directement sous l’eau permet notamment d’éliminer une partie des artefacts liés à l’état de la mer et à l’éloignement de l’avion du site cartographié (atténuation du signal, résolution spatiale).