Présentation du LOV (Laboratoire Océanographique de Villefranche sur mer)
Le LOV mène des recherches en océanographie aux interfaces entre physique, biologie et biogéochimie, notamment sur les cycles et écosystèmes marins.
Il réalise une observation continue de l’océan, grâce à des capteurs, des séries temporelles et des campagnes hauturières et côtières. Il développe et utilise des technologies avancées pour suivre le plancton, analyser les propriétés optiques et modéliser les dynamiques océaniques.
Les tutelles du LOV sont Sorbonne Université et le CNRS
L’optique marine
Plusieurs systèmes optiques sont étudiés et mis en œuvre pour analyser la composition de la surface des océans mais également les colonnes d’eau et notamment les radiomètres permettant de mesurer l’éclairement et la luminance provenant du ciel et de la mer . Des radiomètres « above-water » « in-water » sont utilisés pour mesurer in-situ des zones côtières ou hauturières.
Ces données permettent, en décomposant le spectre lumineux de la lumière réfléchie ou diffusée, de déterminer des paramètres bio‑optiques essentiels tels que la concentration en chlorophylle‑a, la turbidité, la matière en suspension ou encore les propriétés optiques inhérentes (IOPs) de l’eau
Validation et calibration des produits satellitaires
Les mesures optiques in situ jouent un rôle fondamental dans la validation et la calibration des produits satellitaires d’observation des océans.
- Calibration vicariante : Les radiomètres embarqués sur les satellites (par exemple Sentinel‑3 OLCI, MODIS, VIIRS) nécessitent une calibration régulière pour compenser la dérive instrumentale au cours du temps. Les mesures radiométriques acquises en mer, dans des conditions contrôlées, servent de référence pour ajuster les modèles de correction atmosphérique et affiner la réponse spectrale des capteurs.
- Validation des produits : Une fois les images satellitaires traitées, les paramètres dérivés (couleur de l’eau, chlorophylle, absorption, rétrodiffusion, etc.) doivent être comparés à des observations in situ indépendantes. Les campagnes océanographiques, les réseaux de bouées instrumentées (comme AERONET‑OC) et les plateformes autonomes fournissent des séries temporelles indispensables pour évaluer la précision des produits.
- Réduction des incertitudes : Les mesures optiques directes permettent de quantifier les biais liés :
- aux conditions atmosphériques (aérosols, vapeur d’eau)à la géométrie d’observation (angle solaire, état de mer)aux variations régionales des propriétés optiques de l’eau.
Le réseau Hypernets
HYPERNETS s’appuie sur le radiomètre HYPSTAR, un instrument automatisé conçu pour mesurer avec précision la réflectance de surface depuis des stations fixes.
Le réseau déploie ces stations dans cinq pays européens (FR, BE, IT, EN, ES) ainsi qu’en Argentine (AR), couvrant une diversité de conditions terrestres et marines.
Les mesures harmonisées et traçables qu’il produit servent de référence indépendante pour la validation des capteurs d’observation de la Terre. Elles contribuent ainsi à la calibration et à la validation d’un large ensemble de missions, dont Sentinel‑2/3, MODIS, ou encore la mission PACE de la NASA, et se préparent aux futures missions d’océan couleur et de télédétection optique.
Le projet HYPERNETS, financé par l’ESA, vise à développer un système in situ performant et plus économique, le radiomètre HYPSTAR et les outils de traitement sont entièrement conçus par le consortium.
Mon rôle au laboratoire (2024–2027)
Je suis responsable de la maintenance opérationnelle des quatre stations françaises HYPERNETS, en veillant à ce qu’au moins deux d’entre elles produisent en continu des données exploitables.
J’innove de nouvelles solutions pour développer un système in situ en mode hauturier, conçu pour les navires de proximité, accessible, robuste et entièrement automatisé.
Je conçois également une application collaborative de matchups, permettant de comparer les mesures entre systèmes in situ et entre in situ et satellites. Cette plateforme intégrera la colocalisation automatique des produits satellitaires L1 et L2, ainsi que pour chaque projet, une base de données dédiée au stockage et à la gestion des observations utiles. Elle offrira enfin des outils avancés de visualisation, extraction et analyse des données matchées pour soutenir la validation des capteurs d’observation de la Terre.
Une expérience sur TARA dans le cadre du projet Hyperboost, où plusieurs radiomètres in situ ont été installés et testés en conditions réelles, a démontré la faisabilité du mode hauturier pour HYPERNETS. Cette mission a également mis en évidence les besoins méthodologiques et techniques qui ont conduit à la conception de l’applications de matchups, aujourd’hui au cœur de mes développements.
Un emploi du temps très chargé :
Mon activité s’articule autour de la maintenance opérationnelle des stations et du suivi continu de leur production de données.
Je participe aux réunions mensuelles HYPERNETS, essentielles pour coordonner les actions du réseau et assurer la cohérence scientifique entre partenaires.
Je mène des travaux de recherche et d’innovation, tant matérielle que logicielle, pour améliorer les systèmes in situ et développer de nouveaux outils.
Je contribue activement aux réunions, séminaires et à la vie scientifique du laboratoire, en collaboration avec les universités océanographiques partenaires , les centres de recherche tels que Ifremer, ainsi que des acteurs privés comme Magellium et ACRI‑ST.
Je travaille également en interaction étroite avec les homologues du consortium HYPERNETS, notamment le CNR (Italie), le NPL (Royaume‑Uni), le RBINS (Belgique), l’Université de Tartu (Estonie) et le CONICET (Argentine).
Enfin, je réalise des présentations officielles de mes recherches et de mes résultats dans différents groupes scientifiques (Hyperspectral, ODATIS) et lors de congrès majeurs tels que l’OOSC et l’UNOCS, afin de diffuser les avancées et renforcer les échanges au sein de la communauté.
