Détection à très haute résolution spatiale du blanchissement corralien sur les récifs de l'Île de La Réunion

Gwenaëlle Pennober (1, 2) , Alice Borius (2)

1 UMR 228 Espace-Dev, Espace pour le développement
2 US Espace IRD

Intertropical coral reefs are one of the most elaborate marine ecosystems but also one of the most vulnerable. Consequently, reefs colonies are suffering from bleaching. This depigmentation process reflects a symbiosis worsening between zooxanthellae and coral polyps which allow the construction of the coral skeleton (Goreau and Hayes, 1994). Such damages could be both related to climate change as a result of human actions on the reefs and the associated watersheds (Faure, 1994). Since several years, bleaching detection and mapping is an issue, both scientific and operational (Andréfouet and al. 2000). Even today, any satellites are providing spectral, spatial and temporal resolution necessary for its detection and monitoring, which is leading on indicators of biodiversity loss. The objective of this study is to suggest an operational acquisition workflow and image processing for the large-scale monitoring of these ecosystems health. It has two main stages : the production of orthorectified aerial shots by ULM at very high resolution in submerged area and the extraction of relevant spatial objects by object-oriented classification. This study shows the difficulties posed by the extraction of coral reef bleached at very high spatial resolution and offers element of solution through diachronic analysis.

Les récifs coralliens des zones intertropicales font partie des écosystèmes marins les plus riches mais aussi des plus vulnérables. Le blanchissement corallien, qui affecte de plus en plus fréquemment ces formations, est un processus de dépigmentation des colonies coralliennes qui traduit une détérioration de la symbiose qui existe entre les zooxanthelles et les polypes du corail. Cette symbiose permet la construction du squelette corallien (Goreau et Hayes, 1994). Les causes de ces dégradations seraient aussi bien liées aux changements climatiques qu'au résultat des actions anthropiques sur les récifs ainsi que sur les bassins versants associés (Faure, 1994). Détecter et cartographier ce phénomène constitue depuis plusieurs années un enjeu scientifique et opérationnel (Andréfouet et al., 2000). Encore aujourd'hui aucun satellite ne fournit la résolution spectrale, spatiale et temporelle nécessaire à la détection et au suivi de ce phénomène des zones intertropicales permettant de déboucher sur des indicateurs de perte de biodiversité. L'objectif de cette étude est une contribution à l'élaboration d'une chaîne opérationnelle d'acquisition et de traitement d'images destinée au suivi à grande échelle de la santé de ces écosystèmes. Cette recherche intègre une réflexion sur l'adéquation entre plates-formes d'acquisition d'image et thématique. Elle comporte deux étapes principales : la production de prises de vue aériennes d'Ultra-Léger Motorisé (PVA/ULM) à Très Haute Résolution Spatiale (THRS) orthorectifiées en zone faiblement immergée et l'extraction d'objets géographiques pertinents par classification orientée-objet. L'étude mise en oeuvre montre les difficultés que représente l'extraction des parties du récif ayant subi un blanchissement à THRS et propose une amorce de solution à travers une esquisse d'analyse diachronique.

Mots clés: coral bleaching; coral reef mapping; remote sensing; aerial imagery; very high spatial resolution; image segmentation; object-oriented classification

Mots clés: blanchissement corallien; cartographie récifale; télédétection; très haute résolution spatiale; segmentation d'image; classification orientée objet

Domaines: Géographie

Gwenaëlle Pennober, Alice Borius. Détection à très haute résolution spatiale du blanchissement corralien sur les récifs de l'Île de La Réunion. Teledetection, 2010, 9 (1), pp.5-17. ⟨10.17184/eac.10287736v9n1⟩. ⟨hal-00551480⟩