MOISE - Mouillage lagOnaire Instrumenté Suivi biogEochimique
Action GOPS 2011
Porteur de projet : Martine Rodier (IRD – EIO, en collaboration avec C. Dupouy (IRD – MIO)
G. Eldin (IRD – LEGOS)
Mots-clefs : Environnement littoral, Variabilité des courants, Lagon
Contexte
Le projet MOISE s'inscrit dans une démarche d'observation à moyen et long terme de l'environnement littoral en Nouvelle-Calédonie. Ce suivi initié fin 2011 repose sur la mise en place d’un mouillage fixé avec systèmes automatiques de mesures physico-chimiques, optiques et biologiques. Cette démarche permet d'aborder les différentes échelles de variabilité temporelle caractéristiques de la dynamique et du fonctionnement de l’écosystème lagonaire, incluant l’échelle de la journée. Ce suivi haute fréquence in situ est complété depuis 2012 par un suivi mensuel avec mesures discrètes et profils verticaux sur l'ensemble de la colonne d'eau ; les paramètres mesurés ainsi que les méthodes utilisées sont calqués sur ceux du réseau SOMLIT en vue d'une labellisation de MOISE en tant que station d'observation.
Le point MOISE est situé sur le récif de Basse Caoui : 22°14 798 S - 166°18 954 E à la sortie de la baie de la Dumbéa. Ce site est représentatif du lagon oligotrophe moyen mais peut révéler des évènements sporadiques liés à des forçages anthropiques et/ou naturels tels que :
- apports terrigènes lors d’évènements météorologiques forts car situé en face de la rivière Dumbéa ;
- apports de poussières atmosphériques d’origine industrielle car situé dans le panache de la société de traitement du Nickel de la SLN ;
- apparition d’efflorescences algales de diazotrophes.
Le Mouillage MOISE est un mouillage instrumenté « looking up » fixé sur un cadre en aluminium à 1,5 m au-dessus du fond et 8 m au-dessous de la surface. Les différentes sondes multiparamétriques intégrées à la plateforme MOISE permettent d’avoir accès à la vitesse et direction des courants, à la structure thermohaline de la colonne d’eau, à la transparence du milieu, au statut nutritif, et matière organique colorée CDOM (apports terrigènes), et à la biomasse phytoplanctonique avec un zoom sur les cyanobactéries.
Résultats
A Basse Caoui, le mouillage MOISE enregistre de manière quasi-continue les paramètres clés du changement climatique ce qui permet d'appréhender A) différentes périodes de variabilité des courants liées aux cycles de marées, forçage par le vent et autres facteurs, B) des changements de température et salinité à l'échelle journalière et saisonnière, et C) des augmentations de fluorescence et de turbidité (rétrodiffusion Hydroscat-6) d’une durée moyenne de quelques jours à 1 mois et d’amplitude variable. Ces évènements sporadiques d’enrichissements lagonaires méconnus sont d’importance cruciale pour la compréhension du fonctionnement biogéochimique du lagon.
Perspectives
Cette station est unique en zone tropicale française et dans le Pacifique Sud Ouest pour le suivi in situ des paramètres du changement climatique et l'étude de la variabilité haute-fréquence. Elle permet en particulier : i) de suivre l'évolution du milieu en un point du lagon représentatif de l'écosystème lagonaire mais potentiellement soumis à différentes pressions anthropiques et naturelles, ii) d'étudier la variabilité naturelle de l’environnement à différentes échelles de temps (journalière à interannuelle) et de déconvoluer l’impact des forçages naturels et anthropiques sur le milieu, iii) d'étudier/quantifier les conséquences de cette variabilité sur la structuration et le fonctionnement de l’écosystème lagonaire, et en particulier sur l’apparition d'efflorescences algales, iv) de valider les images obtenues par différents capteurs MODIS, VIIRS et Sentinel 3 en milieux peu profonds et de suivre les variations de la "couleur de l’eau" pour un ajustement des algorithmes de calcul de la chlorophylle et enfin, v) de valider les modèles numériques (projet LEFE GMMC ILIAC, modèles échelle fine).
Le mouillage MOISE fait partie intégrante de programmes de recherche pour l’étude de la matière organique dissoute (TREMOLO/EC2CO, PI C. Dupouy, thèse A.M.U., Chloe Martias), et des efflorescences algales diazotrophes et potentiellement toxiques (TRICHOTOX/Campus France avec Israël, PI I. Berman-Frank, C. Dupouy et TricNTox/Labex Corail, PI C. Dupouy, M. Rodier, S. Bonnet). Les données pourront alimenter les bases de données et seront fournies gratuitement à la communauté scientifique. L'inscription du site MOISE dans le réseau SOMLIT avec la mise en place du suivi mensuel et l'ajout d’autres paramètres clés du CC (pH et O2), ainsi que la demande de labellisation d’observatoire-Sud par l'IRD, garantiront des méthodologies validées et une certaine pérennité, et visibilité au niveau national et international. Enfin, d'autres capteurs optiques de type UV-PAR, CDOM (développés par le M.I.O. équipe CE) pourraient être installés ainsi qu'un capteur de sels nutritifs (développé par le LEGOS, en remplacement de l'actuel), et/ou d'autres capteurs de type pCO2, pH.
Budgets
GOPS 2011 : 10 keuros alloué au projet MOISE (co-financement : 20 keuros JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency, Japan) et 9 keuros par ACI - IRD)
GOPS 2012 : 4.3 keuros pour le mouillage MOISE sur les 20 keuros alloués au projet VAHINE-GOPS (PI S. Bonnet)
TRICHOTOX 2012-2013: 2 keuros pour une calibration Hydroscat-6/AN
Depuis 2012 : IRD - Observatoires Sud : en moyenne 1 keuros / an.
Partenaires
Martine Rodier (UMR MIO puis EIO), responsable du mouillage instrumenté
Cécile Dupouy (UMR MIO) co-responsable du mouillage instrumenté et du suivi mensuel
Gérard Eldin (UMR LEGOS), traitement des données ADCP
Anne Desnues jusqu' en 2014 (50/50, US LAMA, UMR MIO), assistante ingénieure
David Varillon (US IMAGO), ingénieur d'étude
Service généraux du centre IRD de Nouméa et US-IRD : électroniciens (US IMAGO), moyens navigants, services techniques (garage, soudeurs) et plongeurs (service SEOH)
Publications
Many Gaël, 2011. Mise au point d’un mouillage instrumenté, application au lagon Sud-ouest de Nouvelle-Calédonie Rapport de licence Pro IUT Chimie de Sète, Université de Montpellier, 29 p.
Dumas Mahé, 2012, Application d'un mouillage instrumenté permanent biogéochimique pour le suivi environnemental dans le lagon Sud de Nouvelle-Calédonie, Rapport de DEUST, Université du Littoral Côte d’Opale, 48 p.
Morgane Juette, 2012. Variabilité haute-fréquence au mouillage instrumenté MOISE. Rapport de M2 Université. Bordeaux, 38 p.
Caroline Velay, Jérôme Lefèvre, Jérôme Aucan, et Yvan Mercier, 2015. Validation et transfert au gouvernement de la Nouvelle-Calédonie d’une chaîne de décision des dérives dans les lagons. Rapport ENSTA, 70 p.
Présentations à conferences
Dupouy C, Rodier, M., Biegala, I., Raimbault, P., Douillet, P., 2015. Stations d’observation lagonaires et hauturières en vue de mesurer le changement anthropique et climatique dans le Pacifique tropical sud ouest, Atelier PACENET+ « Systèmes d’observation dans le Pacifique », 12-13 juin Nouméa, Nouvelle-Calédonie.
Martias C., Dupouy C., Marie, L., Röttgers, R. Tedetti, M., Rodier, M., Goutx; M., 2015. Source characterization of chromophoric dissolved organic matter in a tropical lagoon subjected to anthropogenic impacts. Poster WOMS 2015, Sopot, Pologne.
Rodier M., 2013. Suivi temporel des paramètres biogéochimiques par le mouillage instrumenté MOISE, Nouméa, Nouvelle-Calédonie, rapport final GOPS, 41 p.