280 likes | 427 Views
Gliders bio-optique / bio-géochimiques (et autres plateformes autonomes). Hervé Claustre. Laboratoire d’Océanographie de Villefranche CNRS -UPMC. Contexte scientifique. Constats / Cadre général.
E N D
Gliders bio-optique / bio-géochimiques (et autres plateformes autonomes) Hervé Claustre Laboratoire d’Océanographie de Villefranche CNRS -UPMC
Contexte scientifique Constats / Cadre général (1) Les forçages physiques océaniques déterminent la structuration des écosystèmes, le cycle des éléments et le niveau des ressources vivantes (2) Le changement climatique est susceptible de modifier l’intensité des forçages physiques et la réponse biologique (3) Les forçages (et les réponses biologiques associées) interviennent sur un continuum d’échelle spatiales (sub-meso-/ meso-/ bassin/ global) et temporelles (diurne /saison/ décennie) (4) Les propriétés biologiques et biogéochimiques océaniques sont chroniquement sous-échantillonnées
Contexte scientifique (suite) Objectifs Développement de nouvelle plate-formes « automatisées » pour l’acquisition des propriétés hydrologiques et biogéochimiques sur un continuum d’échelles spatiales (du mètre à 100 km) et temporelle (de la minute à la décade) • Flotteurs profileurs bio-optiques • Planeurs (gliders) sous-marins bio-optiques
Flotteurs profileurs bio-optiques : PROBIO PROBIO A : radiomètre (3 l) + transmissiomètre [c(660)] PROBIO B : PROBIO A + (Chla & CDOM) fluorescence + bb meter Radiometer (412 490,555) c(660) • Partenariat • LOV • Ifremer • Martec • Satlantic • Wetlabs Financement par Coriolis, CNES-TOSCA, ANR PABO Chla fluorescence, CDOM fluorescence, bb(540) = Flotteurs profileurs + transmission irridium.
Flotteurs profileurs bio-optiques : PROBIO Données reçues par email (SMS) Test sites DYFAMED BOUSSOLE : Novembre 2006
Flotteurs profileurs bio-optiques : PROBIO Gestion du flux de données des flotteurs LOV CORIOLIS Données Optiques CTD Traitement & Validation Produits bio-géochimiques ANR PABO EURARGO Produits bio-géochimiques
Gliders bio-optiques • 4 backscattering (blue, green, red, infrared) • 2 Satlantic radiometers • 1 CDOM fluorometer • 1 Chla fluorometer • seabird CTD • Aanderaa Oxygen Optode
Gliders bio-optiques • 1 radiale AR par mois Villefranche – Dyfamed (Villefranche-Corse) Stratégie de déploiement en mer Ligure • 1 quadrillage autour de la bouée Boussole
Les thèmes scientifiques (zones atelier) que nous comptons développer en tirant profit d’acquisitions automatisées de multi-variables hydro-biogéochimiques • petite échelle temporelle • Diurne : mesures de production / (de la journée à la variabilité saisonnière): Gyres oligotrophes subtropicaux. • «Evènement » Forçage physique (intermittence) et dynamique des floraisons printanières : Atlantique Nord, Méditerranée. • petite échelle spatiale (1-10 km) – échelle régionale • couplage physique biogéochimie à sub-meso-échelle (front associé au courant Ligure. • Impact moyenne échelle sur bilans aux plus grandes (e.g. bassin Nord Occidental) • Échelle globale • combinaison base de données biogéochimiques in situ (plateformes) et grandeurs télédetectées; constitution de climatologies 3D/4D
Prospective Actuel - court terme (< 3 ans) / ce qui est en cours Phase Démonstrateurs – Études de faisabilité (a) Projet PROBIO (GMMC) : =>2008 (depuis 2003) Profileurs Bio-optiques (b) Projet PROGLO (CNES) : =>2008 Optique – cal val : Glider Bio-optiques (c) Projet PABO (ANR) : => 2009 Glider, flotteurs, AUV AsterX (Mer Ligure) (d) Projet DROOM (pole de compétitivité): => 2009 Modèles + biogéochimie haute fréquence
Prospective Actuel - court terme (< 3 ans) / ce qui est en cours Phase Démonstrateurs – Études de faisabilité (a) Projet PROBIO (GMMC) : =>2008 (depuis 2003) Profileurs Bio-optiques (b) Projet PROGLO (CNES) : =>2008 Optique – cal val : Glider Bio-optiques (c) Projet PABO (ANR) : => 2009 Glider, flotteurs, AUV AsterX (Mer Ligure) (d) Projet DROOM (pole de compétitivité): => 2009 Modèles + biogéochimie haute fréquence (e) Projet SeaExplorer (pole de compétitivité): => 2010 Glider « Français » + environnement (positionnement communication acoustique). Site test sur radiale.
Prospective (a) EURARGO : (ESFRI) Développement de nouveaux flotteurs « biogéochimie bio-optique ». Déploiement en Mer Ligure (b) GMMC: Renforcement du segment biogéochimique au sein de Coriolis. Ensemencement de PROBIO en mer Ligure (zone centrale et C. N.) Moyen terme - ce qui est prévu - Consolidation en Mer Ligure => préparation chantier Méditerranée (c) Noe ESONET / CPR PRIMA Mer Ligure = site test : intégration des activités « biogéochimie automatisée ». Mission de démonstration (d) Pérennisation de ces activités?@Radiale Nice Corse @Site d’ensemencement de flotteurs
Prospective Long terme => observatoire câblé mer Ligure • Volume de Mer Ligure (Nice - Corse) équipé de balises acoustiques • Géo-localisation précise des plate-formes (trajectographie précise des flotteurs profileurs) et transmission de données • Gliders qui assurent un monitoring de la radiale et des études de processus (e.g. courant Ligure, zoom « haute résolution » autour des mouillages Dyfamed-Boussole).
Etat des lieux à Villefranche • Matériel • 1 glider bio-optique • 1 glider Web à commander à l’automne (Seaexplorer + PACA + CG 06) • 12 flotteurs Probio en attente (GMMC + ANR PABO) • Personnel • Katarzyna Newiemdomska (thèse, CNES => dec 2008) • Antoine Poteau ANR PABO => dec 2008 • Grigor Obolowski (IE LOV, 20%) • IR (??) chef de projet « plate-forme » Seaexplorer (=> dec 2010) • Contribution Villefranche « glider port » • Local 80 m2 dédié aux plateformes sur port Villefranche • tank de ballastage • Antenne Free wave sur SEmaphore Cap ferrat (140 m) (Mont Agel?) • formation de personnel
One way of addressing glider sensor calibration (and problems) • CTD –rosette • + « calibrated » Chla fluorometer • + « calibrated » CDOM fluorometer • + « calibrated » O2 sensor • + « calibrated » AC9 « simultaneous » Radiometric measurements
Some Sensor Issues and Solutions 3) Problem: Radiometer tilt and pitch angle dependance Reason: pitch change at pycnocline and dependence on current sun zenith and azimuth angle Solution: Factor sun position into calculations and verify glider pitch change in radiometry profiles
Simulation Optique par Monte Carlo 3D • Ombrage du Glider obtenu par Monte Carlo Inverse Représentation 3D du Glider Tracé de rayons en Inverse (Lu)
Simulation Optique par Monte Carlo 3D • Ombrage du Glider obtenu par Monte Carlo Inverse
Simulation Optique par Monte Carlo 3D • Ombrage du Glider obtenu par Monte Carlo Inverse