Vers un système d'alerte pour l'écume de mer

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Lignes d'écume de mer (au sud-ouest de Den Helder) le 10 mai 2020 à 09:50 heure locale, d'après une image satellite de Sentinel-2. ©IRSNB/REMSEM
08/06/2020
Vers un système d'alerte pour l'écume de mer
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Kelle Moreau

L’écume de mer à Scheveningen a été causée par de nombreuses algues  et un fort vent du nord

La forte accumulation d’écume de mer lors de l'accident mortel de cinq sportifs nautiques le 11 mai dans la ville néerlandaise de Scheveningen a très probablement été causée par une combinaison exceptionnelle de nombreux restes d'algues et d'un vent inhabituellement fort du nord/nord-est. Des chercheurs néerlandais et belges de diverses organisations ont conclu cela dans un rapport sur la cause de la formation de l’écume de mer. Les auteurs ont dû se limiter aux conclusions qui semblent les plus raisonnables à l'heure actuelle et les données disponibles feront l'objet d'une analyse plus approfondie. Les chercheurs conseillent de fournir désormais principalement des informations aux amateurs de sports nautiques et aux partenaires de la Garde Côtière, car le développement d'un système d'alerte automatisé adéquat prendra du temps.

Reconstitution des quatre derniers jours

Le lundi 11 mai, cinq sportifs nautiques sont malheureusement décédés au large de Scheveningen, dans la province néerlandaise de Zuid-Holland. Afin de mieux comprendre les circonstances dans lesquelles l'accident s'est produit, des enquêteurs de toutes sortes de disciplines ont uni leurs efforts. Dans leur rapport, ils décrivent le scénario le plus plausible le jour de l'accident.

La reconstitution des données disponibles montre qu'une conjonction de conditions météorologiques à partir de la fin avril a conduit à la grande quantité d’écume de mer qui s'était accumulée ce jour-là dans le coin de la digue nord et de la plage de Scheveningen. Il est très probable que, dans la période précédente, une forte exposition au soleil a d'abord provoqué la croissance de quantités exceptionnellement importantes d'écume de mer. Vers le 10 mai, la floraison a diminué, en partie à cause de la réduction de la lumière due aux nuages et de l'augmentation des vagues. En conséquence, les résidus d'algues ont été rejetés dans la mer. Le lundi 11 mai, le vent du nord/nord-est était plus ou moins parallèle à la côte et avait une force de 7 Beaufort en début d'après-midi. Le vent a ensuite poussé l'écume formée vers le sud, la faisant s'accumuler contre les obstacles qui font saillie dans la mer à angle droit de la plage, comme la digue nord de Scheveningen.

Algues formant des colonies

Katja Philippart, chercheuse sur les algues de l'Institut royal néerlandais de recherche sur la mer (Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee, NIOZ), a coordonné ces recherches et a expliqué comment tant d'algues pouvaient être présentes dans l'eau de mer au début du mois de mai. « Cette espèce d'algue au nom scientifique Phaeocystis globosa peut vivre dans la mer sous forme de cellules solitaires ou en colonies. En colonies, les cellules sont maintenues ensemble par une matrice protectrice mucilagineuse et les algues mousseuses peuvent augmenter rapidement leur biomasse ».

Pour former ces colonies, les algues ont besoin de beaucoup de lumière et d'un grand apport en nutriments, azote et phosphate. Début mai, les conditions étaient bonnes et les colonies d'algues ont atteint une très grande biomasse. Cependant, lorsqu'il y a un manque de lumière et un mélange plus fort, les colonies se désintègrent à nouveau. Philippart : « Les nuages du dimanche 10 mai ont probablement déclenché la désintégration des colonies en cellules isolées et libres. Les restes sucrés de la matrice se sont donc retrouvés dans la mer et, en raison d'infections virales, les protéines des cellules ont également été libérées dans l'eau. Lorsque les protéines et les sucres sont battus ensemble par le vent et les vagues, on obtient de l'écume de mer ».

Les images satellites révèlent des proliférations d'algues et d’écume de mer

L'équipe de télédétection et de surveillance des écosystèmes (REMSEM) de l'Institut royal des Sciences naturelles de Belgique (IRSNB) possède une grande expertise dans l'utilisation des instruments de télédétection, et a analysé et interprété une combinaison d'images des satellites Sentinel-2 et Sentinel-3 de la période précédant l'accident tragique. Dimitry Van der Zande conclut qu'elles sont utiles pour l'observation de la biomasse algale et de l'écume de mer : « Une série chronologique d'images Sentinel-3 avec une précision spatiale de 300 m montre une forte prolifération d'algues dans les environs de Scheveningen et le long de la côte de Zuid-Holland à la fin du mois d'avril 2020. De fortes concentrations étaient encore mesurables près de la côte au début du mois de mai. Les images haute résolution de Sentinel-2, montrant un détail de 10m, peuvent ensuite être utilisées pour détecter l’écume de mer ».

La détection et la combinaison de ces informations satellitaires peuvent contribuer à un système d'alerte automatique pour l'écume de mer le long de la côte. Cependant, les satellites ne fournissent pas un flux continu d'images à partir d'un point fixe et, en raison de la couverture nuageuse, ils ne fournissent également qu'une image partielle. Par conséquent, comme l'accumulation d’écume de mer le long de la côte peut être rapide et très localisée, l'imagerie satellitaire n'est pas adaptée comme seule source pour un système d'alerte. L'observation réelle de la formation de l’écume de mer se fait de préférence avec des caméras.

Les chercheurs conseillent plus de prévention

Malgré le fait que les chercheurs aient pu déterminer le scénario le plus probable pour l'apparition de la quantité exceptionnelle d’écume de mer le 11 mai, il sera difficile de mettre en place un système d'alerte automatisé fiable. Après tout, non seulement la quantité d'algues et d’écume doit être surveillée avec précision, mais la force et la direction du vent actuel doivent être prévisibles en temps réel, de manière très détaillée et très localisée. C'est pourquoi les chercheurs de cette étude plaident pour que davantage d'informations soient données aux amateurs de sports nautiques, à leurs clubs et aux partenaires de la Garde Côtière à court terme, afin qu'ils puissent estimer eux-mêmes toute accumulation d’écume de mer.

Peu après l'incident de Scheveningen, le Centre de coordination et de sauvetage maritime (MRCC) d'Ostende a contacté les enquêteurs belges pour savoir si un tel incident d’écume de mer pouvait également se produire sur notre côte. Malheureusement, la réponse a été que dans des circonstances similaires, ce n'est pas inconcevable pour nous non plus. Le MRCC est la première ligne d'assistance pour les urgences en mer et suit donc de près le développement d'un système d'alerte. Dries Boodts, chef par intérim du MRCC : « Nous voulons également suivre ces conseils sur notre côte. Les informations satellitaires que nous fournit l’ IRSNB sont très appropriées dans ce contexte pour servir d'alerte précoce. Il permettra d'appeler les usagers de la mer à une vigilance accrue, et sera également utile pour la planification des opérations de recherche et de sauvetage. Nous attendons avec impatience le développement d'autres possibilités pour fournir à tous ceux qui sont en mer les informations les plus détaillées possibles. Mieux vaut prévenir que guérir".

Consultez le rapport complet sur le site web de la NIOZ.

Des écologistes, des chercheurs d'algues, des experts en météorologie et en hydrologie des instituts de recherche, des universités, des agences gouvernementales et des sociétés de conseil suivants ont participé à l'analyse :  Institut royal néerlandais de recherche sur la mer (NIOZ), Université d'Utrecht (UU), Deltares, Université d'Amsterdam (UvA), Université de technologie de Delft (TUD), Water Insight, Université de Groningue (RUG), Bureau Waardenburg (BuWa), Rijkswaterstaat, Istituto di Scienze del Mare (ISMAR)-CNR (Italie), Institut royal des Sciences naturelles de Belgique (IRSNB ; Belgique), Institut néerlandais d'écologie (NIOO) et Highland Statistics.

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