Evaluation du potentiel de l'imagerie multispectrale satellitaire pour le suivi des récifs coralliens à La Réunion - Université de La Réunion Access content directly
Master Thesis Year : 2022

Evaluation du potentiel de l'imagerie multispectrale satellitaire pour le suivi des récifs coralliens à La Réunion

Marieke Schultz

Abstract

Coral reefs act as barriers that protect the coastline from strong swells and surges. Due to anthropogenic pressures and intensified cyclonic swells, the vulnerability of these ecosystems increases. It is therefore essential to understand how reefs are maintained to assess their ability to protect coastal populations and ecosystems. To this end, the research lab ENTROPIE is conducting hydrochemical samplings on the Saint-Gilles reef in Reunion Island, a reef that is particularly exposed to the cyclones affecting the island and to anthropogenic pressures. As part of the multidisciplinary research project ReNovRisk-Transferts, this study, coordinated by Espace-Dev lab, evaluates the potential of multispectral satellite imagery to study the maintenance of coral reefs in relation to in situ hydrochemical measurements. Our results highlight the possibility of mapping live coral cover from Pleiades or SPOT imagery using a BIBG brightness index. The values produced by this index are sufficiently correlated with reference (R² = 0.53) and field (R² = 0.52) coral cover values to be considered valid. However, the low spectral resolution of multispectral imagery hinders the clear distinction of coral and photosynthetic organisms. This limitation must be considered when using this methodology for reef substrate mapping. This study also proposes a methodological approach to extrapolate hydrochemical point estimates of reef maintenance (carbonate budget) to the entire reef. This approach is the result of an interdisciplinary reflection and offers an innovative approach that requires the mapping of only one substrate, the coral cover, to establish a general carbonate budget. Future studies may test its validity.
Les récifs coralliens agissent comme des barrières qui protègent le littoral des fortes houles et de la surcote. Face aux pressions anthropiques et à l’intensification des houles cycloniques, la vulnérabilité de ces écosystèmes est accrue. Il est donc essentiel de comprendre comment se maintiennent les récifs pour évaluer leur capacité à protéger les populations et les écosystèmes côtiers. Pour ce faire, l’UMR ENTROPIE effectue des mesures hydrochimiques ponctuelles sur le récif de Saint-Gilles à La Réunion, récif particulièrement exposé aux cyclones touchant l’île et aux pressions anthropiques. Dans le cadre du projet multidisciplinaire ReNovRisk-Transferts, cette étude, avec l’UMR Espace- Dev, propose d’évaluer le potentiel de l’imagerie satellitaire multispectrale pour étudier le maintien des récifs coralliens en lien avec les mesures in situ hydrochimiques. Nos résultats mettent en évidence la possibilité d’effectuer une cartographie de la couverture corallienne vivante à partir de l’imagerie Pléiades ou SPOT en utilisant l’indice de brillance BIBG. Les valeurs produites par cet indice sont suffisamment corrélées avec les valeurs de couverture corallienne de référence (R² = 0,53) et de terrain (R² = 0,52) pour être considérées comme valides. La faible résolution spectrale de l’imagerie multispectrale entrave toutefois la nette distinction des organismes coralliens et des autres organismes photosynthétiques. Cette limite doit être prise en compte lors de l’utilisation de cette méthodologie pour la cartographie des substrats récifaux. Cette étude propose également une démarche méthodologique pour extrapoler les estimations ponctuelles hydrochimiques de maintien du récif (bilan des carbonates) à l’ensemble du récif. Cette démarche est issue d’une réflexion interdisciplinaire et offre une approche innovante qui ne nécessite la cartographie que d’un seul composant du fond, la couverture corallienne, pour établir un bilan des carbonates général. Des études et travaux futurs pourront tester sa validité.
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Dates and versions

hal-04158803 , version 1 (11-07-2023)

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  • HAL Id : hal-04158803 , version 1

Cite

Marieke Schultz. Evaluation du potentiel de l'imagerie multispectrale satellitaire pour le suivi des récifs coralliens à La Réunion. Sciences de l'environnement. 2022. ⟨hal-04158803⟩
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