La couleur de l’eau de l’estuaire du Saint-Laurent varie avec les saisons, mais aussi à des échelles de temps plus courtes. Des différences peuvent également être observées le long de l’estuaire. Ces variations spatiales et temporelles s’expliquent par les différentes particules qui y sont présentes et l’effet qu’elles ont sur la lumière.

Cette matière en suspension affecte la lumière selon sa taille, mais aussi selon sa composition. En fonction des longueurs d’onde absorbées et diffusées, la couleur de l’eau varie. La matière d’origine organique comme le phytoplancton – un organisme à la base du réseau trophique – opère de manière similaire aux feuilles d’un arbre. Tous deux contiennent de la chlorophylle qui absorbe la lumière rouge et bleue. Lorsque le phytoplancton est présent en grande quantité, l’eau a alors une couleur verdâtre. En revanche, la matière inorganique en provenance des terres adjacentes tend à diffuser la lumière donnant une couleur brunâtre à l’eau.

Les changements dans la couleur de l’eau peuvent être mesurés par des capteurs placés sur des satellites, ce que l’on appelle la télédétection. L’observation de la couleur de l’eau permet, entre autres, le suivi de la concentration et du transport des sédiments en suspension.

À partir de la couleur captée par les satellites, des algorithmes permettent de faire le chemin inverse et de déterminer les différentes tailles et types de particules qui sont présentes dans l’eau. La taille des particules influence des phénomènes telles les floraisons de phytoplancton, la sédimentation et la dispersion de polluants.

La télédétection a donc plusieurs utilités et elle est un moyen beaucoup plus rapide d’observer les changements dans la matière en suspension que par la récolte d’échantillons d’eau. Toutefois, l’estuaire du Saint-Laurent est un environnement côtier très dynamique au point de vue sédimentaire. L’érosion côtière y est significative, la glace y transporte des sédiments  et le taux de sédimentation y est très élevé. Par conséquent, on y retrouve un plus grand nombre de particules que dans les océans. Dans ces conditions, les algorithmes qui ont été développés pour les océans ne sont pas en mesure d’analyser correctement la matière en suspension que l’on retrouve dans l’estuaire. Il est dès lors nécessaire d’obtenir des données sur le terrain pour perfectionner les algorithmes de traitements d’images de télédétection en milieux côtiers et estuariens.

C’est dans ce contexte que des données sur la taille des particules, les concentrations en matière organique et inorganique, les concentrations en chlorophylle-a (traceur de la concentration de phytoplancton dans l’eau) ainsi que des sédiments en suspension ont été récoltées dans l’estuaire du Saint-Laurent à l’été 2010 et à l’hiver 2019. L’ensemble de ces données seront étudiées dans la cadre de mon projet de maîtrise en océanographie réalisé sous la direction du professeur de l’UQAR-ISMER Jean-Carlos Montero-Serrano et du chercheur de l’Institut Maurice-Lamontagne Pierre Larouche.

Avec ces résultats, nous aurons une meilleure compréhension des propriétés optiques et sédimentologiques de la matière en suspension présente dans la colonne d’eau dans l’estuaire du Saint-Laurent en saison estivale et hivernale. Ces données pourront ensuite servir à améliorer les algorithmes de télédétection afin d’effectuer un suivi plus rapide des effets des changements climatiques sur la distribution des particules en suspension dans l’estuaire.

Mentionnons que ces activités de recherche sont appuyées financièrement par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada grâce à la subvention à la découverte du professeur Montero-Serrano et du programme de recherche Odyssée Saint-Laurent du Réseau Québec maritime.