Study of Zostera noltii seagrass bed structure and dynamics using multi and hyperspectral remote sensing

• Main Author: Bargain, Annaëlle
• Other Authors: Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique (LETG - Nantes), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Géographie et d'Aménagement Régional de l'Université de Nantes (IGARUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Université de Nantes, Marc ROBIN([e-mail])
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: French
• Published: HAL CCSD 2012
• Subjects: Bourgneuf bay; Remote sensing; Seagrass; Spectroradiometry; Baie de Bourgneuf; Herbiers; Pigment; Spectroradiométrie; Télédétection; Zostera noltii; [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography; North Atlantic
• Online Access: https://theses.hal.science/tel-00799897; https://theses.hal.science/tel-00799897/document; https://theses.hal.science/tel-00799897/file/BargainAnnaelle.pdf

Zostera noltii seagrass beds form valuable extensive habitats in the intertidal zone of bays and estuaries of the North Atlantic Ocean. Being submitted to natural and anthropogenic pressures, long term change assessment becomes thus critical for relevant protection and management practices. Identification and macro-scale mapping of these seagrass beds have been performed with visible and near infra-red remote sensing data using airborne and satellite sensors. The methodology was based on above-ground leaf reflectance spectrum analysis, from 400 to 900 nm. Quantitative relationships between biomass and vegetation indices have been obtained from spectral libraries of different biomasses, built with a spectroradiometer in the laboratory, and taking into account the sediment background influences and leaf phenology. This spectroradiometric approach was necessary to interpret and process multi and hyperspectral images (respectively SPOT and HySpex) of Bourgneuf Bay (2°10'W, 46°57'N). Z. noltii bed extent globally increased from 1991 to 2011, probably due to a natural accretion of the tidal flats, although a sharp decline was detected between 2006 and 2009, which remains to be explained. Les herbiers de Zostera noltii constituent des habitats remarquables dans les zones intertidales des baies et estuaires bordés par l'Atlantique Nord. Ces herbiers étant soumis à des pressions naturelles et anthropiques, l'estimation de la dynamique spatio-temporelle se révèle alors primordiale afin de mettre en place des mesures de gestion et de protection appropriées. La télédétection visible - proche infra-rouge à partir de capteurs aéroportés et satellitaux a été utilisée pour leur identification et leur cartographie à macro-échelle. La méthodologie proposée repose sur l'analyse des spectres de réflectance des feuilles (partie épigée de l'herbier) pour des longueurs d'ondes allant de 400 à 900 nm. A partir de librairies spectrales réalisées en laboratoire par spectroradiométrie, des relations quantitatives entre la biomasse et ...