Les bienfaits de la Station spatiale internationale pour l'humanité

Des images prises depuis la station spatiale aident les nations insulaires à gérer les ressources des récifs coralliens

Les récifs coralliens sont des ressources essentielles pour un grand nombre de nations insulaires et côtières, tout particulièrement dans les zones tropicales des océans Pacifique et Indien. Ces nations dépendent du riche écosystème des récifs coralliens pour supporter les pêches locales. Ces récifs servent aussi de barrières qui protègent les côtes contre les grandes vagues et ondes de tempêtes, et ils attirent un grand nombre de touristes, une importante source de revenus. Les photos des récifs coralliens prises par des astronautes à bord de la Station spatiale internationale offrent une perspective différente sur la géographie des récifs, le développement côtier et les habitats terrestres qui s'y rattachent.

Contexte

Au cours des dernières années, la communauté scientifique a reconnu que les récifs du monde entier sont menacés par des processus s'opérant à grande échelle, comme le réchauffement planétaire et l'élévation du niveau de la mer qui en résulte, le réchauffement et l'acidification des océans et l'activité humaine dans la région, comme le développement côtier, la surpêche et le tourisme intense (voir Récifs à risques (ou Reefs at Risk); et Cartographie du déclin des récifs coralliens (ou Mapping the Decline of Coral Reefs). La destruction de récifs individuels se traduirait par un désastre pour les nations insulaires et les communautés côtières locales qui dépendent des ressources de ces récifs. Un déclin mondial des récifs a de graves conséquences pour la biodiversité des océans, le soutien des grandes pêches et plus encore.

Il y a une dizaine d'années, plusieurs programmes ont été mis sur pied pour cartographier l'étendue des récifs mondiaux. La première étape visait à comprendre leurs attributs géographiques et la gestion de ces ressources (voir Projet du millénaire pour la cartographie des récifs coralliens (ou Millennium Coral Reef Mapping). D'emblée, les scientifiques ont reconnu qu'il n'existait pas de cartes exactes des récifs du monde, que la cartographie détaillée des récifs pouvait se révéler très précieuse pour les gestionnaires locaux des ressources et que l'éloignement de nombreux récifs rendait leur cartographie détaillée difficile ou impossible.

La majeure partie des données sur les récifs ont été obtenues de sources de télédétection reconnues, comme Landsat 7 et l'instrument à grand champ pour l'observation des mers (SeaWiFS pour Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor). Cependant, des équipes de scientifiques et de gestionnaires de ressources naturelles en sont rapidement venues à reconnaître qu'il existait très peu d'images détaillées de nombreux endroits éloignés des océans. La NASA a appuyé la collecte d'images des récifs à l'aide d'un éventail de capteurs dans le cadre de partenariats avec plusieurs organismes comme le Centre mondial de surveillance de la conservation de la nature du Programme des Nations Unies pour l'environnement, le Réseau international d'action pour les récifs coralliens, le Centre international de gestion des ressources aquatiques vivantes et ReefBase.

Les images saisies par les astronautes sont des ressources importantes, car elles offrent une meilleure résolution que certaines données de télédétection. Elles sont généralement exemptes de nuages et elles montrent des zones qui ne sont pas normalement couvertes par les plateformes de télédétection. Les astronautes prennent délibérément des photos de magnifiques récifs lorsqu'ils survolent les vastes étendues des océans. Ces photos ne sont pas une source primordiale de données de télédétection, mais les photos des récifs dans des endroits éloignés des océans ont fourni des données précieuses qui ont été assimilées et fusionnées à des bases de données mondiales qui aident à cartographier les systèmes de récifs et à surveiller les changements qu'ils subissent. Cette information est essentielle pour les gestionnaires locaux des récifs.

De nos jours, les astronautes de la station prennent régulièrement des photos numériques à haute résolution (5-6 m) des récifs coralliens de la Terre. En 2003, Richard Stumpf de l'Administration océanique et atmosphérique nationale (NOAA pour National Oceanic and Atmospheric Administration) a mentionné dans une étude que la NOAA utilise ces images pour évaluer la profondeur de l'eau. D'autres collaborations ont permis d'évaluer l'influence de l'échelle spatiale de l'imagerie sur l'établissement des paramètres de paysage d'atolls, comme l'a signalé Serge Andréfouët de l'Institut de télédéction marine ( ou Institute for Marine Remote Sensing) de l'Université du Sud de la Floride, en 2003. De plus, des scientifiques utilisent les photos de haute résolution prises par les astronautes pour planifier les sorties de plongée et autres activités de gestion, selon une publication de 2002 écrite par Jean-Pascal Quod de l'Initiative Française pour les Récifs Coralliens (IFRECOR).

La photographie des récifs coralliens depuis la station est une façon bien établie de contribuer à la banque mondiale d'images des récifs et d'aider les communautés côtières à gérer leurs propres récifs. À l'avenir, d'autres capteurs de la station spatiale pourraient être appelés à fournir des données utiles pour la cartographie des récifs coralliens, comme l'imageur HICO (pour Hyperspectral Imager for the Coastal Ocean) de la charge utile HREP (pour HICO and RAIDS Experiment Payload) et le système ISERV (pour ISS SERVIR Environmental Research and Visualization System).

Cette photo a servi de carte de base pour les efforts de cartographie sur le terrain des zones de récifs coralliens

Les îles Glorieuses (archipel des Îles Éparses, océan Indien). Ces îles sont protégées en raison de leur importance pour la nidification des tortues marines et des oiseaux de mer. Cette photo numérique prise à partir de la station spatiale montre des détails des récifs qui entourent les îles Glorieuses.

Cette photo a servi de carte de base pour les efforts de cartographie sur le terrain des zones de récifs coralliens (géomorphologie et écologie) par l'Agence pour la Recherche et la Valorisation Marines (ARVAM), situé à La Réunion, et ses partenaires. Les cartes produites ont appuyé les activités d'inventaires biologiques et de relevé de la santé des récifs coralliens à l'aide des protocoles internationaux établis (le Réseau mondial de surveillance continue des récifs coralliens (ou Global Coral Reef Monitoring Network), et Reef Check). La haute résolution spatiale de ces photos prises par des astronautes (environ 5 mètres par pixel) permet de saisir les détails nécessaires pour appuyer ce type de recherche minutieuse sur le terrain.

Références

Andréfouët, S., J. A. Robinson, C. Hu, G. Feldman, B. Salvat, C. Payri et F.E. Muller-Karger. 2003. Influence of the spatial resolution of SeaWiFS, Landsat 7, SPOT and International Space Station data on determination of landscape parameters of Pacific Ocean atolls. Canadian Journal of Remote Sensing 29(2):210-218.

Robinson, J. A., G. C. Feldman, N. Kuring, B. Franz, E. Green, M. Noordeloos et R. P. Stumpf. 2000. Data fusion in coral reef mapping: working at multiple scales with SeaWiFS and astronaut photography. Proceedings of the 6th International Conference on Remote Sensing for Marine and Coastal Environments, vol. 2, pp. 473-483.

Spalding, M. D., C. Ravilious et E. P. Green. World Atlas of Coral Reefs. University of California Press, Berkeley. 424 pp.

Stumpf, R. P., K. Holderied, J. A. Robinson, G. Feldman, N. Kuring. 2003a. Mapping water depths in clear water from space. Coastal Zone 03, Baltimore, Maryland, 13 17 juillet 2003 http://eol.jsc.nasa.gov/newsletter/CoastalZone/default.htm

Bryant, D., L. Burke, J. McManus et M. Spalding. 1998. Reefs at Risk: A map-based indicator of threats to the world's coral reefs. World Resources Institute, Washington, D.C. http://wri.igc.org/reefsatrisk/reefrisk.html

Andréfouët, S., J. A. Robinson. 2003. The use of Space Shuttle images to improve cloud detection in tropical reef environment. International Journal of Remote Sensing 24: 143 149.