A propos du travail de modélisation

Presque chaque matin, au moins l'un des deux satellites de la mission Sentinel-3 de l'Agence spatiale européenne passe au-dessus du Léman. Ces satellites sont dotés d'un spectromètre imageur qui enregistre une image du lac. À partir de ces images quotidiennes, l'équipe du chercheur Daniel ODERMATT évalue la quantité de microalgues en suspension dans l'eau (phytoplancton) à la surface du lac. Cette estimation est basée sur la concentration en chlorophylle-a. Ci-dessous, un exemple montrant l’hétérogénéité spatiale de concentration en chlorophylle-a, dérivée de l'image capturée le 5 août par le satellite Sentinel-3A :

La résolution spatiale est de 300 m x 300 m. Dans cet exemple, les pixels rouges indiquent des concentrations élevées (environ 4,5 µg/L), tandis que les pixels bleus représentent des concentrations faibles. Ces données sont accessibles sur le site Internet Datalakes.

Par ailleurs, l'équipe du chercheur Damien BOUFFARD calcule quotidiennement des prévisions hydrodynamiques (température et vitesse des courants) à 5 jours pour le Léman. Voici un exemple de prévision pour la semaine du 6 au 11 août 2024 :

La résolution spatiale de ces prévisions est comparable à celle des estimations de la concentration en chlorophylle-a. Ces données sont disponibles sur le site Internet Alplakes.

Dans le cadre du projet ALGA, nous avons développé un programme informatique qui, pour la première fois, combine ces deux sources de données afin de prévoir le déplacement des zones à forte concentration en chlorophylle-a. Ce programme télécharge automatiquement chaque matin les données de concentration en chlorophylle-a de la veille et utilise les prévisions hydrodynamiques mises à jour quotidiennement pour estimer le déplacement de ces zones toutes les 3 heures. Ci-dessous, une animation illustrant l'estimation du déplacement des concentrations en chlorophylle-a à partir de l'image capturée le 5 août par le satellite Sentinel-3A et des prévisions hydrodynamiques du 5 au 9 août 2024 :

Télécharger l'animation

Cet outil nécessite encore une phase de validation avant de devenir pleinement opérationnel. En cas de bloom, nous serions théoriquement capables d'anticiper le déplacement des zones à forte concentration en chlorophylle-a et ainsi déclencher une alerte. C’est un des objectifs du projet ALGA.