Cartographiés de long en large

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juin 2012
Les chercheurs s'appuient sur ces cartes : morphologie des fonds issue de levés au sondeur multifaisceaux (en haut) et faciès acoustiques obtenus au sonar à balayage latéral (en bas), pour déterminer les sites de prélèvements, ici dans la baie de Morlaix.
© Ifremer - Rebent

Pas évidentes à mettre en œuvre, les méthodes de cartographie des fonds côtiers sont de plus en plus précises.

Il faut prendre de la hauteur. Établir des cartes des fonds marins côtiers commence souvent par des survols de la zone. Quand celle-ci est peu profonde voire émergée, c’est le cas de la zone interditale ou estran et des très petits fonds, les chercheurs s’appuient sur des photos aériennes ou prises par satellite (pour couvrir de grandes zones) qui permettent de repérer visuellement ou par traitements numériques les différents milieux. Vient ensuite l’utilisation du lidar(1) qui rend compte de la topographie. Tout le travail de photo-interprétation qui suit est complété par des validations et des prélèvements sur le terrain.

Satellite, avion et bateau

Quand il commence à y avoir plus d’eau, les choses se corsent un peu. Les fonds ne sont plus aussi visibles, même de haut... Les chercheurs laissent alors tomber satellites et avions pour le bateau, équipé d’outils acoustiques. Le sondeur multifaisceaux relève la profondeur (bathymétrie), alors que le sonar à balayage latéral arrive à différencier la nature du fond : roche, sable... (voir cartes ci-contre). « Nous complétons ces informations par des échantillonnages à la benne sur le terrain et, quand cela n’est pas possible, comme sur les fonds rocheux, nous faisons des observations par vidéos sous-marines », précise Dominique Hamon, chercheur dans l’équipe Benthos de l’unité Dynamiques de l’environnement côtier à Ifremer Brest. La deuxième phase se passe au laboratoire : les chercheurs peuvent alors choisir les paramètres à croiser. Par exemple, en couplant la carte bathymétrique et le faciès acoustique, ils obtiennent une carte morphosédimentaire. Avec la carte acoustique et le résultat des prélèvements biologiques, c’est la distribution des espèces qui apparaît (carte biosédimentaire).
« Les côtes bretonnes sont très découpées et leur biodiversité variée. On obtient donc des cartes de distribution complexes où les habitats sont très imbriqués », précise encore le chercheur.

Des zones témoins

Tous les centimètres du littoral ne sont pas pour autant passés au peigne fin. La côte bretonne a été découpée en plusieurs zones caractéristiques, un peu comme un puzzle. « L’idée était de sélectionner des zones témoins dont on suit l’évolution », explique Dominique Hamon. Sept des douze secteurs ont pour l’instant été étudiés pour la partie intertidale (estran), soit 165km2, et neuf pour la frange des cinquante premiers mètres sous l’eau (partie subtidale), soit 650km2 couverts depuis 2003. La dernière zone subtidale analysée est la baie de Morlaix. Les travaux ont été terminés en avril dernier et le rapport complet est disponible en ligne sur le site Internet du Rebent (lire p.14).

Prédire la distribution des habitats

Mais peut-on quand même avoir une idée de ce qui se passe entre les zones témoins ? Oui, avec la cartographie prédictive. « Son principe est basé sur un traitement statistique de données environnementales comme les courants de marée, l’action des vagues, la pénétration de la lumière... et biologiques, espèces présentes, densité, biomasse..., pour établir des relations empiriques entre les habitats et les facteurs physiques qui les gouvernent, explique Touria Bajjouk, chercheuse dans le service Ifremer voisin(2). Cette approche est bien adaptée pour disposer d’une vision continue de certains habitats à l’échelle régionale. »

À la demande du parc marin d’Iroise, l’équipe applique, par exemple, la méthode à la répartition des laminaires. Les travaux menés depuis 2011 ont pour objectifs « non seulement de cartographier l’absence ou la présence de ces macroalgues, mais également d’aller plus loin en discriminant les principales espèces et en estimant leur biomasse. » Des collectes sur le terrain sont prévues en septembre prochain pour améliorer le modèle, et le projet prendra fin en juin 2013. Ce genre d’information est très recherché par la profession qui exploite les laminaires. En effet, une fluctuation interannuelle forte des stocks de Laminaria digitata est constatée sur les lieux de pêche traditionnels et un report de l’effort sur d’autres secteurs ou encore vers le stock de Laminaria hyperborea pourrait être envisagé.

Touria Bajjouk prévoit également d’utiliser la cartographie prédictive sur un autre habitat remarquable, celui des herbiers de zostères, pour répondre à un besoin de la Directive cadre sur l’eau (DCE). « Le but ici est d’arriver à élaborer des indicateurs surfaciques de la qualité des eaux en comparant l’évolution des herbiers (extension, degré de fragmentation...) à la distribution potentielle de cet habitat. » Pour les chercheurs impliqués dans ce projet, il est important de mettre en place un protocole et de tester sa pertinence sur des sites pilotes (golfe du Morbihan et bassin d’Arcachon) avant d’étendre son application à l’échelle nationale.

UN NOUVEAU LABORATOIRE POUR L’OBSERVATION SOUS-MARINE

Améliorer la résolution des images, travailler sur les problèmes de positionnement, augmenter l’intégration des capteurs embarqués dans les robots sous-marins, voici les objectifs de Sparte(3), le nouveau laboratoire né à Brest de l’association d’une équipe de recherche de l’Ensta(4) Bretagne, spécialisée dans l’acoustique sous-marine, et d’iXBlue, un des concepteurs de matériel d’exploration les plus innovants sur le plan international.

« L’exploration maritime est en retard par rapport à l’exploration terrestre, rapporte Michel Legris, enseignant-chercheur à l’Ensta Bretagne et responsable de Sparte. C’est pourquoi nous avons décidé de regrouper nos forces. Pour accélérer l’innovation dans ce domaine. » Opérationnel depuis le début du mois de janvier, il compte quatre personnes qui s’appuient sur les équipes déjà en place.

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Nathalie Blanc

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