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FLEX (FLuorescence EXplorer), futur satellite de l’ESA ? Prémisses et perspectives

12/01/2007

IPGP - Campus Jussieu

14:00

Séminaires Télédétection

Salle Orange

Ismaël MOYA

LMD/IPSL, Palaiseau

Résumé : L'observation actuelle des surfaces continentales par les satellites permet de caractériser l'état du couvert végétal (recouvrement, indice foliaire, dans certains cas biomasse) mais pas son fonctionnement. Les feuilles vertes réfléchissent fortement le rayonnement solaire proche infrarouge mais très peu le spectre visible, absorbé par la chlorophylle. De ce fait, elles présentent un fort contraste de réflectance avec les roches ou le sol nu, qui a été utilisé depuis une vingtaine d'années pour construire des "indices de végétation". Cependant, on ne sait pas discriminer de cette façon entre une forêt qui absorbe beaucoup de CO2 car elle est en bon état physiologique, et une forêt similaire mais qui fait très peu de photosynthèse parce que le sol est trop sec ou que la température est trop basse ou trop élevée. Au sol, on sait mesurer les échanges de CO2 d'une feuille ou de branches enfermées dans des chambres en plastique transparent, et aussi ceux de toute une végétation à l'aide de tours à flux équipées d'appareils de mesures micrométéorologiques. Le défi actuel est de pouvoir généraliser ces mesures à l'échelle régionale puis continentale, ce qui n'est réalisable actuellement qu'à l'aide de modèles avec des possibilités très limitées de validation (en utilisant les variations du CO2 atmosphérique dans le temps et dans l'espace). D'où l'intérêt de développer une instrumentation permettant d'obtenir ces échanges de CO2, ou au moins un indice de performance de la photosynthèse. L'équipe Fluorescence et Télédétection du LMD s'intérésse aux méthodes passives de mesure de la fluorescence, c'est-à-dire visant à extraire la faible émission de fluorescence de la lumière par la végétation. L'approche suivie se base sur le fait que l'oxygène de l'atmosphère terrestre présente des raies d'absorption très fines (de l'ordre du nm) entre 685 et 770 nm qui modulent le rayonnement solaire. C'est également la partie du spectre où émet la chlorophylle. En comparant au fond de ces raies le rayonnement solaire réfléchi par la végétation avec le rayonnement incident, on peut par différence détecter le signal de fluorescence excité par la lumière naturelle. C'est l'avancée représentée par ces travaux qui a permis au projet FLEX (FLuorescence EXplorer) d'être proposé à l'ESA pour un futur satellite et retenu en préphase-A. Voir : http://www.esa.int/esaLP/SEMHQH9ATME_LPfuturemis_2.html L'objectif principal de FLEX est le suivi de la photosynthèse de la végétation terrestre à travers la mesure de la fluorescence. Par ailleurs la photosynthèse qui est une composante importante du cycle du carbone, est aussi en étroite relation avec le cycle hydrologique à travers la transpiration. FLEX contribuera à lever la grande incertitude qui règne aujourd'hui sur ces paramètres en fournissant des mesures à une échelle satellitale. ------------------------------------------------------------------------ Séminaires généraux de la spécialité M2 Télédétection ------------------------------------------------------------------------