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I.1- Les propriétés des ondes électromagnétiques
L’étude des propriétés de la lumière dans l'eau présente un intérêt considérable pour la
compréhension de la structure et du fonctionnement des écosystèmes aquatiques. La variabilité des
propriétés optiques de la surface des océans est la conséquence des changements (dans l'espace et
dans le temps) des constituants présents dans l'eau de mer (matière organique dissoute colorée,
phytoplancton et matières en suspension,…etc) et de leurs concentrations. En particulier dans les
eaux côtières, divers processus dynamiques contribuent à la modification de ces constituants. Le
rayonnement solaire à la surface de la Terre s'étend sur une large gamme spectrale. Les
rayonnements solaires se produisent dans la plage 400-700 nm et constituent 45 % de l'éclairage
total atteignant la surface de la Terre (P G Falkowski & Raven, 2007; Kirk, 1994; Mobley, 2004).
En effet, les organismes photosynthétiques utilisent cette partie des longueurs d'onde pour la
production primaire, appelée rayonnement phtosynthétiquement actif (PAR) qui est la principale
source d'énergie électromagnétique dans les écosystèmes aquatiques (Paul G. Falkowski & Raven,
2013; Kirk, 1994). Cette gamme peut également être utilisée par de nombreux systèmes de
télédétection par satellite (IOCCG, 1998).
L'énergie électromagnétique correspond au moyen par lequel les informations sont transmises
d'un objet à un capteur. L'information est cryptée dans le contenu de la fréquence, de l'intensité ou
de la polarisation de l'onde électromagnétique. L'information est propagée par le rayonnement
électromagnétique à la vitesse de la lumière (3*10
8 ) provenant de la source, directement à travers
l'espace libre, ou indirectement par réflexion, diffusion et rediffusion vers le capteur. L'interaction
des ondes électromagnétiques avec les surfaces naturelles et les couches atmosphériques dépend
fortement de la fréquence de l'onde. Les ondes dans différentes bandes spectrales ont tendance à
exciter différents mécanismes d'interaction tels que, des mécanismes électroniques, moléculaires
ou conducteurs (Elachi & van Zyl, 2006b) dans les différentes bandes spectrales. L'interaction des
ondes électromagnétiques avec les surfaces naturelles et les atmosphères dépend fortement de la
fréquence des ondes (Elachi & van Zyl, 2006a).
I.2- Le spectre électromagnétique
Le spectre électromagnétique (EM) est la gamme de tous les types de rayonnement EM, dont
l'énergie peut se déplacer ou se diffuser progressivement. Il se compose de la lumière visible, des
ondes radio, des micro-ondes, de la lumière infrarouge, de la lumière ultraviolette, des rayons X et
des rayons gamma (figure. 1). Chaque partie du spectre électromagnétique peut être distinguée
pour chaque objet dans notre vie quotidienne (Herter Jr, 1985).
I.1- Les propriétés des ondes électromagnétiques
L’étude des propriétés de la lumière dans l'eau présente un intérêt considérable pour la
compréhension de la structure et du fonctionnement des écosystèmes aquatiques. La variabilité des
propriétés optiques de la surface des océans est la conséquence des changements (dans l'espace et
dans le temps) des constituants présents dans l'eau de mer (matière organique dissoute colorée,
phytoplancton et matières en suspension,…etc) et de leurs concentrations. En particulier dans les
eaux côtières, divers processus dynamiques contribuent à la modification de ces constituants. Le
rayonnement solaire à la surface de la Terre s'étend sur une large gamme spectrale. Les
rayonnements solaires se produisent dans la plage 400-700 nm et constituent 45 % de l'éclairage
total atteignant la surface de la Terre (P G Falkowski & Raven, 2007; Kirk, 1994; Mobley, 2004).
En effet, les organismes photosynthétiques utilisent cette partie des longueurs d'onde pour la
production primaire, appelée rayonnement phtosynthétiquement actif (PAR) qui est la principale
source d'énergie électromagnétique dans les écosystèmes aquatiques (Paul G. Falkowski & Raven,
2013; Kirk, 1994). Cette gamme peut également être utilisée par de nombreux systèmes de
télédétection par satellite (IOCCG, 1998).
L'énergie électromagnétique correspond au moyen par lequel les informations sont transmises
d'un objet à un capteur. L'information est cryptée dans le contenu de la fréquence, de l'intensité ou
de la polarisation de l'onde électromagnétique. L'information est propagée par le rayonnement
électromagnétique à la vitesse de la lumière (3*10
8 ) provenant de la source, directement à travers
l'espace libre, ou indirectement par réflexion, diffusion et rediffusion vers le capteur. L'interaction
des ondes électromagnétiques avec les surfaces naturelles et les couches atmosphériques dépend
fortement de la fréquence de l'onde. Les ondes dans différentes bandes spectrales ont tendance à
exciter différents mécanismes d'interaction tels que, des mécanismes électroniques, moléculaires
ou conducteurs (Elachi & van Zyl, 2006b) dans les différentes bandes spectrales. L'interaction des
ondes électromagnétiques avec les surfaces naturelles et les atmosphères dépend fortement de la
fréquence des ondes (Elachi & van Zyl, 2006a).
I.2- Le spectre électromagnétique
Le spectre électromagnétique (EM) est la gamme de tous les types de rayonnement EM, dont
l'énergie peut se déplacer ou se diffuser progressivement. Il se compose de la lumière visible, des
ondes radio, des micro-ondes, de la lumière infrarouge, de la lumière ultraviolette, des rayons X et
des rayons gamma (figure. 1). Chaque partie du spectre électromagnétique peut être distinguée
pour chaque objet dans notre vie quotidienne (Herter Jr, 1985).