BOUSSOLE Fiche-2010 - Flotte oceanographique française

Valorisation des campagnes à la mer
Navires Ifremer - IRD - IPEV
Fiche “ Valorisation des résultats des campagnes océanographiques ”
(à transmettre par courrier électronique au secrétariat de la Commission Nationale Flotte et Engins
[email protected])
Nom de la campagne : BOUSSOLE-AOPEX
Programme : BOUSSOLE
Navire : Le Suroît
Dates de la campagne : 31/07 au 17/08 2004
Engins lourds :
Zone : Mer Ligure, Mer Tyrrhénienne, Site BOUSSOLE
Chef de projet : David ANTOINE
Chef de mission 1 : David ANTOINE
Chef de mission 2 :
Organisme : CNRS, UMR 7093, LOV Villefranche sur mer
Organisme :
Organisme :
Fiche remplie par : David ANTOINE
Date de rédaction de la fiche : 20 décembre 2010
Adresse : LOV, UMR 7093, Caserne Nicolas, Quai de la Darse, 06238 Villefranche sur mer
Email : [email protected]
Tel : 04 93 76 37 23
Fax : 04 93 76 37 39
Résultats majeurs obtenus
1 à 2 pages destinées à informer un large public sur les résultats obtenus par chaque campagne
La campagne BOUSSOLE-AOPEX (« Advanced Optical Properties EXperiment »), composée de 2
stations de 5 jours autour du site BOUSSOLE (mer Ligure ; voir carte ci-dessous), d’une station de 5 jours
en mer Tyrrhénienne et de deux transects Nice-site BOUSSOLE (total de 21 jours), a eu lieu en Août 2004,
sur le N/O « Le Suroît ». Cette campagne avait pour but de compléter les opérations « de routine » réalisées
mensuellement sur le site BOUSSOLE à partir du navire de l’INSU Téthys-II, de réaliser une intervalidation des différents capteurs couleur de l’océan actuellement en orbite, et de déployer un certain
nombre de prototypes avancés en cours de développement. Parmi les principaux objectifs : étude des
variations des propriétés optiques à petite échelle de temps (échelle horaire, variations diurnes), mesures
simultanées de l’indicatrice de diffusion des particules marines et de la distribution des luminances
marines.
L’équipe embarquée (17 personnes) comprenait :
L.OV., Villefranche. : David Antoine, chet de projet, chef de mission, André Morel, (AOPs), Malik
Chami, (AOPs), Alec Scott, (AOPs), Joséphine Ras, (filtrations et analyses HPLC), Dominique Tailliez,
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(profils CTD et propriétés optiques inhérentes. Continu de surface), Guislain Bécu (AOPs).
Université du Littoral Wimereux : Antoine Poteau, (AOPs et IOPs, ballons sondes).
IFHM, Sébastopol, Ukraine : Evgueny Shybanov & Oleg Martynov, mesures de l’indicatrice de diffusion
University of Miami, RSMAS, USA : Al Chapin, déploiement d’une caméra à luminances + Lidar atm.
Plymouth Marine Laboratory : Gerald Moore, AOPs et IOPs, profileurs optiques
Scripps Institution of Oceanography : Robert Frouin, IOPs, profileurs optiques, mesures aérosols
NAVAIR, USA : Jennifer Prentice, mesures de l’indicatrice de diffusion
Rutgers Univ. / Webb research Inc. : Katarzyna Niewasomska, déploiement « slocum glider »
Univ. : Norm Scully, absorption substances jaunes.
Univ. Perpignan : Nadira Aït-Ameur, mesures de TCO2 et alcalinité.
Bilan quantitatif des données collectées :
Nature
Bathysondes (CTD + fluorescence phytoplancton et substances dissoutes)
Profils atmosphériques LIDAR
Ballons sondes
Mesures caméra à luminance (NuRADS)
Profils éclairement/luminance (Trios, Licor, SPMR, PML)
Profils IOPs (« grappes optiques »)
Mesures éclairement/luminance en surface (TSRB)
Déploiements AUV (planeur ; mesures IOPs)
Filtrations pour pigments HPLC, analyses CHN et poids sec des particules
Mesures absorption sur filtre
Absorption CDOM (ultrapath)
Mesures indicatrice de diffusion
Mesures alcalinité et CO2 total
Echantillons pour cytométrie en flux
Echantillons pour analyse chimiques CDOM
Echantillons pour analyse composition CDOM
Nombre
92
18
25
50
~100
70
10
4 (13 jours)
~450
~450
~120
> 200
> 150
~20
~450
5
Cette campagne a permis :
- De compléter la description des propriétés optiques en Méditerranée, en vue de l’explication des
spécificités de cette mer par rapport aux océans ouverts.
- De réaliser pour la première fois des mesures simultanées de l’indicatrice de diffusion et de la
distribution des luminances sous marines.
- De poursuivre la validation des modèles décrivant la bidirectionalité de la réflectance marine grâce
aux mesures réalisées par le « NuRADS »
- De qualifier le déploiement des sous marins autonomes (« gliders »), maintenant acquis au LOV et
utilisés de manière régulière.
- De proposer une nouvelle méthode de détermination du profil des aérosols atmosphériques à partir
des mesures satellitaires dans la bande de l’oxygène.
- De tester de nouvelles méthodes de correction atmosphérique des observations couleur de l’océan
en présence d’aérosols absorbants, fréquents en Méditerranée.
- D’obtenir de nouvelles mesures de l’indicatrice de diffusion des particules marines en eaux
oligotrophes, paramètre particulièrement peu documenté à l’échelle de l’océan global.
- De contribuer à la base de données de validation des observations satellitales de la couleur de
l’océan (objectif appliqué de BOUSSOLE).
L’ensemble de ces résultats sont en cours d’analyse et de publication.
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Tableau récapitulatif
Nombre
1
Publications d’articles originaux dans des revues avec comité de lecture référencées SCI
2
Publications dans d’autres revues scientifiques
3
Publications sous forme de rapports techniques
4
Articles dans des revues / journaux grand public
5
Publications de résumés de colloques
6
7
8
9
7
1
Communications dans des colloques internationaux
dont communications orales
dont posters
Communications dans des colloques nationaux
dont communications orales
dont posters
Nouvelles espèces (animales, végétales, microorganismes) découvertes et décrites
11
5
6
Rapports de contrats (Union européenne, FAO, Convention, Collectivités …)
10
Applications (essais thérapeutiques ou cliniques, AMM …)
11
Brevets
12
Publications d’atlas (cartes, photos)
13
Documents vidéo-films
14
Publications électroniques sur le réseau Internet
15
DEA ou MASTER ayant utilisé les données de la campagne
16
Thèses ayant utilisé les données de la campagne
17
Validation des données
en cours : ..X..
18
Transmission au SISMER
Non : ....
Oui : ..X..
19
Transmission à d’autres banques de données
Non : ....
Oui : ..X..
20
Transmission à d’autres équipes
Non : ....
Oui : ..X..
21
Considérez-vous l’exploitation
en cours : .
1
terminée : ....
terminée : ..X..
Fournir en annexe pour chacune des rubriques :
Rubriques 1 à 8 incluses : Une liste des publications et colloques avec les noms d’auteurs suivant la
présentation en vigueur pour les revues scientifiques. A présenter selon la classification du tableau ci-dessus.
Rubriques 9 à 14 : Liste des références des rapports, des applications, des brevets, atlas ou documents vidéo
Rubriques 15 et 16 : Pour chaque étudiant Nom et Prénom, Laboratoire d’accueil. Sujet du DEA ou MASTER ou
de la thèse, Date de soutenance
Rubriques 17 à 20 incluses : Le type des données validées et/ou transmises,
Les banques de données (SISMER, JGOFS, CDIAC …) les équipes auxquelles elles ont été transmises.
Rubrique 21 : Si l’exploitation est toujours en cours, pouvez-vous donner un échéancier ?
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Pour les rubriques 1 à 14 :
Publications :
Publiées:
1. Antoine, D., F. d'Ortenzio, S. B. Hooker, G Bécu, B. Gentili, D. Tailliez, and A. J. Scott (2008),
Assessment of uncertainty in the ocean reflectance determined by three satellite ocean color
sensors (MERIS, SeaWiFS and MODIS-A) at an offshore site in the Mediterranean Sea
(BOUSSOLE project), Journal of Geophysical Research, 113, C07013,
doi:10.1029/2007JC004472. (Get PDF Reprint)
2. Antoine, D., P. Guevel, J.-F. Desté, G. Bécu, F. Louis, A.J. Scott and P. Bardey, 2008, The
«BOUSSOLE» buoy A new transparent-to-swell taut mooring dedicated to marine optics: design,
tests and performance at sea, Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 25, 968-989. (Get
PDF Reprint)
3. Bailey, S., S.B. Hooker, D. Antoine , B.A. Franz, and P.J. Werdell (2008), Sources and
assumptions for the vicarious calibration of ocean color satellite observations, Applied Optics,
47(12), 2035-2045. (Get PDF Reprint)
4. Voss, K., Morel, A. and D. Antoine Detailed validation of the bidirectional effect in various Case
1 waters for application to Ocean Color imagery. Biogeosciences, 4, 781-789.
5. Morel, A., Claustre, H., Antoine, D. and B. Gentili (2007). Natural variability of bio-optical
properties in Case 1 waters: attenuation and reflectance within the visible and near-UV spectral
domains, as observed in South Pacific and Mediterranean waters. Biogeosciences,4, 913-925
6. Dubuisson P., R. Frouin, L. Dufôret, D. Dessailly, K. Voss & D. Antoine, 2009, Estimating
aerosol altitude from reflectance measurements in the O2 A-band, Remote Sensing of
Environment, 113, 1899–1911
7. Banzon V., H.R. Gordon, C. Kuchinke, D. Antoine, K. Voss, and R.H. Evans, 2009, Validation of
a SeaWiFS dust-correction methodology in the Mediterranean Sea: Identification of an algorithmswitching criterion. Remote sensing of environment, 113 (2009) 2689–2700.
8. Gernez P and D. Antoine, 2009, Field characterization of wave-induced underwater light field
fluctuations, Journal of Geophysical Research, 114, C06025, doi:10.1029/2008JC005059.
Communications :
1. Antoine D., MERIS, MODIS and SeaWiFS validation activities in the frame of the BOUSSOLE
project. Ocean Color Research Team Meeting, Portland, OR, USA, 12-14 Avril 2005.
2. Antoine D., 2005, Status of MERIS validation activities at BOUSSOLE. MERIS/AATSR User
workshop, ESA/ESRIN, Frascati, 26-30 Septembre 2005.
3. Banzon P.V., C. Kuchinke, D. Antoine, R.H. Evans, H.R. Gordon, K.J. Voss, Performance of a dustcompensation algorithm for ocean color in SeaDAS: Initial results. Poster presented at the 13th
ASLO-ERF-TOS-AGU Ocean Sciences Meeting, 20-24 February 2006, Hawaii.
4. Werdell J., D. Antoine, S.W. Bailey, G.C. Feldman, S.B. Hooker, C.R. McClain and G. Zibordi,
Alternate on-orbit vicarious calibration schemes for ocean color satellites, Poster presented at the
2006 Ocean Color Research Team Meeting, Newport, RI, USA, 10-14 Avril 2006.
5. Antoine D. and A. Morel, “Nuances” in Case 1 waters optical properties: a case study in the
oligotrophic northwestern Mediterranean Sea, Ocean Optics XVIII, Montréal, October 9-13, 2006.
6. Morel A., D. Antoine and H. Claustre, Optical variability and optical “ anomalies ” in Western
Mediterranean waters. Oral presentation, Ocean Optics XVIII, Montréal, October 9-13, 2006.
7. D’Ortenzio F., D. Antoine, et al., A Multi-Sensor Ocean Color Satellite Matchup Analysis in the
Mediterranean Sea (BOUSSOLE Project). Oral presentation, Optics XVIII, Montréal, October 9-13,
2006.
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8. Bécu G., D. Antoine et al., BOUSSOLE: A Joint ESA, CNES, CNRS, and NASA Ocean Color
Calibration / Validation and Bio-Optics research program. Poster Optics XVIII, Montréal, October 913, 2006.
9. Dubuisson P., L. Dufôret, R. Frouin, K. Voss & D. Antoine, Estimating aerosol altitude from
reflectance measurements in the O2 A-band. Poster, Optics XVIII, Montréal, October 9-13, 2006.
10. Gernez P. & D. Antoine, Variability of the Surface Layer Diffuse Attenuation Coefficients with
Consideration of Solar Elevation and Environmental Conditions. Poster, Optics XVIII, Montréal,
October 9-13, 2006.
11. Voss K., N. Souaïdia, A. Morel & D. Antoine, Further Testing/Validation of the Satellite f/Q
correction. Optics XVIII, Montréal, October 9-13, 2006.
Pour les rubriques 15 et 16 :
Thèse:
Pierre Gernez, « Description et interprétation des variations spatiales et temporelles des propriétés
optiques en mer Ligure par une approche multi plate-forme », Ecole Doctorale « Sciences de
l’environnement en Ile de France, Paris 6 », soutenue en juillet 2009.
Pour les rubriques 17 à 20 :
¾ L’ensemble des données est accessible via une base ouverte sur internet, à :
http://www.obs-vlfr.fr/Boussole
La validation est encore en cours pour les propriétés optiques inhérentes (absorption, diffusion,
rétrodiffusion).
¾ Les données hydrologie ont été transmises au SISMER.
¾ Une partie des données (pigments du phytoplancton et réflectances marines) a été transmise à la base
de données SeaBASS de la NASA (http://seabass.gsfc.nasa.gov/ ) ainsi qu’à la base de données de
validation de l’ESA (http://nadir.nilu.no/calval/login.php ).
¾ Les données sont actuellement utilisées par :
•
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•
•
•
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•
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•
•
•
•
Equipe optique marine et télédétection du LOV
Université Du littoral, Wimereux, France : Philippe Dubuisson, Hubert Loisel
Université de Miami, groupe de Télédétection (V. Banzon, K. Voss, HR Gordon, RH Evans).
Scripps Institution of Oceanography : Robert Frouin
GKSS, Hamburg, Allemagne : R. Doerffer
NASA / GSFC, USA : Stan Hooker, J. Werdell, S. Bailey, C.R. McClain
Equipes de validation PARASOL, LOA, Lille : PY Deschamps, JM Nicolas, D. Ramon et al.
Equipes ESA en charge de la cal/val MERIS.
Equipes préparant la cal/val NPOESS/VIIRS (P. Pratt, Northrop Grumman Space Technology
NPOESS Cal/Val Team)
Brockmann Consult, Germany
Projet GlobCOLOUR. http://www.globcolour.info .
Base de données Coriolis.
Planning (rubrique 21) :
Opération terminée