Lamiae
Introduction générale
Introduction
Le régime de lumière dans l’eau des lacs, des rivières et des mers a un effet majeur sur leur structure et fonction écologiques. La lumière est la principale source d’énergie à la base des écosystèmes aquatiques, et la distribution spectrale verticale du rayonnement solaire dans la colonne d’eau exerce une influence fondamentale sur la répartition et l’ampleur de la production primaire (Falkowski et Raven 2007; Kirk 1994). Le profil d’absorption de la radiation solaire contrôle le budget de chaleur et la stratification des eaux naturelles, et il affecte donc leur structure verticale et leur dynamique physique (Lewis 1983; Morel et Antoine 1994; Patterson et Hamblin 1988; Zaneveld et al. 1981). La plus haute énergie du rayonnement solaire (rayonnement de courte longueur d’onde, dans les gammes d’ondes UV et visible) a de nombreux effets sur la photochimie et la photobiologie qui influencent le fonctionnement des écosystèmes aquatiques (Frenette et Vincent 2003).
En plus de leurs multiples rôles dans les processus aquatiques, les conditions optiques des eaux naturelles ont des implications importantes pour les pratiques de gestion des ressources hydriques. Les propriétés optiques peuvent être un indicateur sensible aux changements dans le couplage des milieux terrestres et aquatiques (Pienitz et Vincent 2000), à la croissance du phytoplancton et aux changements de la qualité de l’eau (International Ocean Color Coordinating Group; IOCCG 2008). Par ailleurs, la couleur perçue ainsi que la transparence de l’eau affectent sa valeur esthétique, et donc l’importance économique de certains plans d’eau.
L’étude de la lumière dans les écosystèmes aquatiques (optique hydrologique) a progressée rapidement au cours des dernières décennies en réponse à une demande croissante des connaissances ainsi qu’à la suite de diverses avancées technologiques.
Indépendamment de leurs échelles spatiales et temporelles, les études des écosystèmes aquatiques nécessitent des informations détaillées sur la distribution spectrale et verticale de la lumière à travers la colonne d’eau et de son influence déterminante sur la physique, la biogéochimie et la biologie (par ex., Fujii et al. 2007). De plus, la surveillance de l’état biologique des écosystèmes aquatiques par des techniques de télédétection nécessite des connaissances détaillées sur le comportement de la lumière depuis la surface de l’eau vers l’atmosphère (IOCCG 2000). Pour répondre à ces besoins, les instruments et les techniques d’analyse des propriétés optiques des écosystèmes aquatiques ont rapidement progressé et sont devenus plus accessibles (voir Mueller 2002; Mueller et al. 2002; Pegau et al. 2003).
En conséquence, des séries de données optiques de plus en plus détaillées et disponibles ont permis des avancées majeures dans notre compréhension de la lumière dans les écosystèmes aquatiques (par ex., la base de données Worldwide Ocean Optics, Office of Naval Research, États-Unis; http://wood. jhuapl.edu/wood/).
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