Généralités
2016).
1.2. Le phytoplancton
Les propriétés optiques inhérentes (Inherent Optical Properties, IOPs) sont définies pour chacun des 3
grands types de constituants colorés de l’océan: les particules algales, les autres particules en
suspension organiques ou inorganiques et les substances colorées dissoutes. Dans cette thèse, nous
nous sommes intéressés en particulier aux propriétés optiques des micro-algues et des matières en
suspension particulaires.
Comme la molécule d’eau de mer pure, la fraction organique particulaire ou dissoute participe à
l’absorption du rayonnement, alors que la fraction minérale n’y est que peu impliquée. Les différents
constituants organiques de l’eau de mer peuvent être caractérisés et identifiés par un spectre
d’absorption spécifique qui est leur véritable signature spectrale. En effet, les pigments
photosynthétiques
1
impliqués dans la photosynthèse
2
du phytoplancton, ont chacun une signature
spectrale unique. Par conséquent, le phytoplancton est considéré comme des particules organiques
vivantes qui peuvent être quantifiées et identifiées par leur spectre d’absorption jusqu’à un certain
niveau taxonomique. La Figure 3 montre les différentes signatures spectrales des pigments qui peuvent
exister dans une cellules phytoplanctonique. Les cellules photosynthétiques au sein des espèces
phytoplanctoniques utilisent les 4 pigments: les Chlorophylles (‘a’, ‘b’ et ‘c’), les Caroténoïdes
3
, les
1 Pigments photosynthétiques : les pigments photosynthétiques ou pigments assimilateurs, sont les composés chimiques permettant la
transformation de l'énergie lumineuse en énergie chimique chez les organismes effectuant la photosynthèse.
2 Photosynthèse : processus au cours duquel les végétaux convertissent l’énergie lumineuse en énergie chimique. Ils utilisent l’énergie
solaire, le CO2 et l’eau pour élaborer, dans leurs tissus, les matières organiques nécessaires à leur métabolisme et à leur croissance.
3 Caroténoïdes : correspondent à des pigments liposolubles pouvant présenter une couleur orange à jaune. Naturellement produits par
les végétaux et les cyanobactéries, ils participent activement à la photosynthèse, notamment en collectant de la lumière solaire puis en
transmettant l'énergie lumineuse à la chlorophylle. Ils s'observent à l'intérieur des chromoplastes situés dans les chloroplastes (Futura,
2020a).
27
Figure 2: Variabilité du coefficient d’absorption de l’eau de mer pure échantillonnée dans le large de la Baie de BouIsmaïl (centre du AB) en fonction des longueurs d’ondes du spectre électromagnétique. (a) la variabilité par rapport à
toutes les longueurs d’onde du spectre. (b) la variabilité par rapport au spectre visible. L’absorbance utilisée pour le calcul
du coefficient d’absorption a été mesurée (à l’ENSSMAL-Alger) par un spectrophotomètre de 1 nm de résolution
spectrale en utilisant une eau de mer très appauvrie en éléments minéraux et biologiques. Cette figure est générée en
utilisant le logiciel libre R (version 3.4.4 (2018-03-15), https://cran.r-project.org/ ).
5,1 cm
Visible
a)
b)
2016).
1.2. Le phytoplancton
Les propriétés optiques inhérentes (Inherent Optical Properties, IOPs) sont définies pour chacun des 3
grands types de constituants colorés de l’océan: les particules algales, les autres particules en
suspension organiques ou inorganiques et les substances colorées dissoutes. Dans cette thèse, nous
nous sommes intéressés en particulier aux propriétés optiques des micro-algues et des matières en
suspension particulaires.
Comme la molécule d’eau de mer pure, la fraction organique particulaire ou dissoute participe à
l’absorption du rayonnement, alors que la fraction minérale n’y est que peu impliquée. Les différents
constituants organiques de l’eau de mer peuvent être caractérisés et identifiés par un spectre
d’absorption spécifique qui est leur véritable signature spectrale. En effet, les pigments
photosynthétiques
1
impliqués dans la photosynthèse
2
du phytoplancton, ont chacun une signature
spectrale unique. Par conséquent, le phytoplancton est considéré comme des particules organiques
vivantes qui peuvent être quantifiées et identifiées par leur spectre d’absorption jusqu’à un certain
niveau taxonomique. La Figure 3 montre les différentes signatures spectrales des pigments qui peuvent
exister dans une cellules phytoplanctonique. Les cellules photosynthétiques au sein des espèces
phytoplanctoniques utilisent les 4 pigments: les Chlorophylles (‘a’, ‘b’ et ‘c’), les Caroténoïdes
3
, les
1 Pigments photosynthétiques : les pigments photosynthétiques ou pigments assimilateurs, sont les composés chimiques permettant la
transformation de l'énergie lumineuse en énergie chimique chez les organismes effectuant la photosynthèse.
2 Photosynthèse : processus au cours duquel les végétaux convertissent l’énergie lumineuse en énergie chimique. Ils utilisent l’énergie
solaire, le CO2 et l’eau pour élaborer, dans leurs tissus, les matières organiques nécessaires à leur métabolisme et à leur croissance.
3 Caroténoïdes : correspondent à des pigments liposolubles pouvant présenter une couleur orange à jaune. Naturellement produits par
les végétaux et les cyanobactéries, ils participent activement à la photosynthèse, notamment en collectant de la lumière solaire puis en
transmettant l'énergie lumineuse à la chlorophylle. Ils s'observent à l'intérieur des chromoplastes situés dans les chloroplastes (Futura,
2020a).
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Figure 2: Variabilité du coefficient d’absorption de l’eau de mer pure échantillonnée dans le large de la Baie de BouIsmaïl (centre du AB) en fonction des longueurs d’ondes du spectre électromagnétique. (a) la variabilité par rapport à
toutes les longueurs d’onde du spectre. (b) la variabilité par rapport au spectre visible. L’absorbance utilisée pour le calcul
du coefficient d’absorption a été mesurée (à l’ENSSMAL-Alger) par un spectrophotomètre de 1 nm de résolution
spectrale en utilisant une eau de mer très appauvrie en éléments minéraux et biologiques. Cette figure est générée en
utilisant le logiciel libre R (version 3.4.4 (2018-03-15), https://cran.r-project.org/ ).
5,1 cm
Visible
a)
b)