Cartographie bathymétrique - Quelle est la profondeur de l'eau ?

Le relief des mers

Montagnes, vallées et plaines ne sont pas l'apanage des continents ! Les fonds marins en sont aussi remplis. On peut trouver de véritables chaînes montagneuses, appelée les dorsales, au fin fond des océans. Près des côtes, les reliefs sont moins marqués mais toujours présents.

Comme la profondeur est un des facteurs limitant la présence de coraux, il est intéressant de savoir à quoi ressemblent les fonds marins près des côtes.

Si on cartographiait les fonds marins en faisant du snorkeling ?

Bande dessinnée Bondan & Undul. Source: © 2006 Terangi.

Ce serait joindre l'utile à l'agréable… mais cela prendrait un temps fou ! Heureusement, les images satellitaires peuvent fournir ces informations assez facilement. Mais avant de pouvoir déduire la profondeur des fonds marins à partir de ces images, il nous faut quelques notions de base.



Notions de base

Quand la lumière passe dans l'eau, elle s'atténue peu à peu en interagissant avec la colonne d'eau. Les différentes longueurs d'onde de la lumière (bleu, vert, rouge) n'ont pas la même pénétration dans l'eau:

  1. la lumière rouge est rapidement atténuée et ne pénètre pas plus loin que 5 m en eaux claires.
  2. la lumière bleue pénètre bien plus loin; en eaux claires le fond marin peut réfléchir assez de lumière bleue que pour être détecté par le capteur d'un satellite jusqu'à une profondeur de 30 m !

Light penetration
Pénétration de la lumière dans l'eau.
Source: Tom Morris, Fullerton College.

Ce que le capteur du satellite perçoit dépend de la profondeur

Dans les zones peu profondes:

Light penetration
Pénétration de la lumière en eaux peu profondes. Source: Own illustration.

Les lumières bleue, verte et rouge (qui composent la lumière blanche du soleil) pénètrent à travers la colonne d'eau et sont toutes les trois reflétées par le fond marin. Le capteur à bord du satellite reçoit de l'information dans les bandes bleue, verte et rouge.




Dans les eaux profondes:

Light penetration
Pénétration de la lumière en eaux profondes. Source: Own illustration.

Les lumières bleue, verte et rouge pénètrent à travers la colonne d'eau. A une certaine profondeur, la lumière rouge s'atténue, suivie de la lumière verte un peu plus en profondeur. Seule la lumière bleue est reflétée par le fond marin et peut être enregistrée par le capteur. Les bandes verte et rouge du capteur ne reçoivent pas d'information et donnent donc des images noires.

Résultat

En analysant l'information enregistrée par le capteur, on obtient une description détaillée du relief du fond marin près de la côte. Une carte qui - après transformation dans un SIG - montre la profondeur de la mer est appellée une carte bathymétrique.

Image satellite (Landsat 7 ETM+) de Hurghada en Egypte, 2000.
Source: Vanderstraeten, 2007.