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UNIVERSITE DU QUEBEC
THESE
PRESENTEE A
LI INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
COMME EXIGENCE PARTIELLE
DE LA MAITRISE ES SCIENCES (EAU)
PAR
LUC PROULX
BACC. ES ARTS (GEOGRAPHIE)
APPLICATION DE LA TELEDETECTION A LIETUDE DES PHENOMENES DE LIMNOLOGIE
PHYSIQUE DANS LE NORD DU QUEBEC
f'A.ARS 1983
- ii -
TABLE DES MATIERES
1
TABLE DES MATIERES
ii
LISTE DES TABLEAUX
iv
LISTE DES FIGURES ........................................
v
REMERCIEMENTS ............................................
vii
INTRODUCTION .............. .. .............................
l
TELEDETECTION:
3
1.1
Le spectre électromagnétique et les senseurs
utilisés en télédétection .... '" ... .... .............
1.1.1 Principes de fonctionnement de la
té l édétect ion ............. . ..................
1.1.2 Les senseurs ..................................
L'ampleur des phénomènes et l'acquisition de
l'information .......................................
L'analyse de l'information .. ................ ........
Schéma synthèse .....................................
La télédétection et les masses d'eau ..... ...... .....
16
18
20
20
LA TELEDETECTION ET LES PHENOMENES LIMNOLOGIQUES .........
28
11.1 La limnologie ......................................
II.2 Manifestation des phénomènes .......................
II.3 Les phénomènes limno-physiques: description et
représentati on .....................................
II.3.1 Le bilan thermique .........................
II.3.1.1 Les courants de convection .......
II.3.2 La dynamique des eaux ......................
II.3.2.1 Les vagues de surface ............
II.3.2.2 Les vagues internes ..............
II.3.2.3 Les seiches ......................
II.3.2.4 Courants de densité des
affluents........................
II.3.2.5 Les courants dans les lacs .......
II.3.2.6 La circulation de Langmuir .......
11.3.2.7 La barre thermique.... . ..........
11.3.2.8 La glace.........................
28
30
1.2
1.3
1. 4
1.5
II
PROBLEMATIQUE ET TECHNIQUE .............. .
3
3
4
31
32
33
39
39
40
48
54
64
69
74
78
- iii -
l II
IV
APPLICATION AU NORD QUEBECOIS .... . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . . . . . . .
84
111.1
II 1. 2
111.3
111.4
Les paramètres turbidité et couleur de l'eau.........
Le paramètre température.............................
Le paramètre chlorophylle............................
Le paramètre superficie..............................
85
91
92
93
LES DONNEES DE CONTROLE....................................
96
CONCLUSION . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
98
BIBLIOGRAPHIE..............................................
99
- iv -
LISTE DES TABLEAUX
TABLEAU 1:
TABLEAU 2:
TABLEAU 3:
TABLEAU 4:
TABLEAU 5:
TABLEAU 6:
Senseurs les plus couramment utilisés au
Canada et leurs caractéristiques générales
7
Caractéristiques générales des senseurs
installés à bord des satellites américains
et dont les données peuvent être obtenues
faci 1ement au Canada ..............................
11
Altitude de prise, surface couverte par
cliché et résolution au sol des satellites
Landsat, NOAA et Seasat .... ... ........ ............
17
Pourcentage d'absorption de diverses longueurs
d'onde à travers un mètre d'eau lacustre de
quelques lacs du Wisconsin ayant des concentrations de matières organiques (couleurs)
différentes .......................................
25
Indices de couleur des eaux de quelques rivières
et 1acs du Québec .................................
87
Turbidité rencontrée dans les eaux de certains
plans d'eau du Québec .............................
90
- v-
LISTE DES FIGURES
Figure 1:
Figure 2:
Figure 3:
LE SPECTRE ELECTROMAGNETIQUE ......................
COULEURS PERCUES SELON LES LONGUEURS D'ONDES ......
SPECTRE ELECTROMAGNETIQUE ET TRANSMITTANCE
ATMOSPHERI QUE .....................................
Figure 4:
ETAPES ET PROCESSUS NECESSAIRES A UNE ETUDE PAR
TELEDETECTION .....................................
Figure 5: DIFFERENCES DE REACTIONS DES RAYONS SOLAIRES
DEPENDAMMENT DU MILIEU RENCONTRE ..................
Figure 6:
INFLUENCE DES SOLIDES DISSOUS SUR L'ABSORPTION DE
DIFFERENTES LONGUEURS D'ONDE A TRAVERS UNE COLONNE
D'EAU D'UN METRE DE QUELQUES LACS DU WISCONSIN ....
Figure 7:
DENSITE DE L'EAU DISTILLEE PAR RAPPORT A LA
TEMPERATURE .......................................
Figure 8:
EVOLUTION THEORIQUE DE LA STRATIFICATION THERMIQUE
AU COURS DE L'ETE .................................
Figure 9: CYCLE ANNUEL DE LA STRATIFICATION THERMIQUE DANS
UN LAC ............................................
Figure 10: DEPLACEMENT DE L'EAU DANS UN LAC SOUS L'INFLUENCE
DU VENT ...........................................
Figure 11: DEPLACEMENT DE L'EAU DANS UN LAC STRATIFIE SOUS
L'INFLUENCE DU VENT ...............................
Figure 12: DISTRIBUTION A LA SURFACE D'UN LAC STRATIFIE SOUS
L'INFLUENCE DU VENT ...............................
Figure 13: STRATIFICATION HORIZONTALE SUR LE LAC SAINT-JEAN
ENREGISTREE PAR LE SATELLITE LANDSAT I LE 20
JUILLET 1974 ......................................
Figure 14: MOUVEMENTS DE BALANCEMENT D'UNE SEICHE DE
SURFACE ...........................................
Figure 15: BALANCEMENT DES COUCHES D'EAU DANS UN LAC APRES LA
TOMBEE DU VENT ...•................................
Figure 16: EFFET DE LA FORCE DE CORIOLIS SUR LE BALANCEMENT
DES COUCHES D'EAU .................................
Figure 17: MESURE DE L'AMPLITUDE D'UNE SEICHE ................
Figure 18: REPRESENTATION HYPOTHETIQUE DE CHANGEMENTS DE NIVEAU CAUSES PAR DES SEICHES SUCCESSIVES ...........
5
5
15
21
23
26
34
36
37
42
42
43
46
49
51
52
55
56
- vi -
Figure 19:
Figure 20:
Figure 21:
Figure 22:
Figure 23:
Figure 24:
Figure 25:
Figure 26:
Figure 27:
Figure 28:
Figure 29:
Figure 30:
Figure 31:
Figure 32:
Figure 33:
Figure 34:
Figure 35:
Figure 36:
Figure 37:
Figure 38:
Figure 39:
EFFET DE LA FORCE DE CORIOLIS SUR UNE SEICHE
DE SURFACE ........................................
ENTREE DE RIVIERES DE DENSITE DIFFERENTE DANS
UN LAC ............................................
ETALEMENT EN SURFACE DE L'EAU D'UNE RIVIERE SE
DEVERSANT DANS UN LAC .. ...... .............. .......
PENETRATION EN PROFONDEUR DE L'EAU D'UNE RIVIERE
SE DEVERSANT DANS UN LAC .............. ...... ......
ETALEMENT EN SURFACE AU LAC SAINT-JEAN ........ ....
ETUDE PROLONGEE DE LA DIFFUSION DES EAUX D'UNE
RIVIERE VERS LE FOND D'UN LAC PAR·L'UTILISATION
D'ONDES VISIBLES............................. ... . . .
EMBOUCHURE DE LA RIVIERE TICOUAPE DANS LE LAC
SAINT-JEAN ........................................
ENTREE DU SAGUENAY DANS LE SAINT-LAURENT ... ... ....
EFFET DE LA FORCE DE CORIOLIS SUR L'ENTREE DES
RIVIERES DANS LES LACS (HEMISPHERE NORD) ...... ....
COURANTS DE SURFACE ENGENDRES PAR LE VENT SUR
LE MICHIGAN .......................................
LA DYNAMIQUE DES EAUX DU LAC SAINT-JEAN .... .......
FORMATION DES BANDES DE PARTICULES A LA SURFACE
DES EAUX SOUS L'INFLUENCE DU VENT ... ....... .......
CIRCULATION DE LANGMUIR SUR LE LAC DES DEUXMONTAGNES .........................................
CIRCULATION DE LANGMUIR DANS UNE BAIE SUR LA
RIVIERE DU LIEVRE , ......... ... ........ . .. ,........
PHENOMENE DE BARRE THERMIQUE SUR LE LAC ONTARIO ...
COURANTS DE DENSITE DE CHAQUE COTE DE LA BARRE
THERMIQUE ,........................................
LAC SAINT-JEAN A LA FIN DE L'HIVER .. ... ...........
DEBUT DE DEGEL AU LAC SAINT-JEAN .... ... .... .... ...
FRACTURES DANS LA GLACE AU DEBUT DU DEGEL AU LAC
SAINT-JEAN ........................................
FIN DU DEGEL AU LAC SAINT-JEAN .. ,.. ...... .........
PHENOMENE DE FOND A L'EMBOUCHURE DE LA RIVIERE
MISTASSINI DANS LE LAC SAINT-JEAN .................
57
59
60
60
62
63
65
65
67
68
ZO
72
73
73
75
76
80
80
81
81
95
- vi i -
REMERCIEMENTS
L'auteur désire exprimer sa reconnaissance à 1 Jégard
de monsieur Gérald Jones, directeur de thèse, pour son assistance
précieuse, sa disponibilité, son dynamisme et sa grande ouverture
d'esprit.
Il convient également de remercier messieurs Hervé
Audet et Michel Leclerc, conseillers, pour les judicieux commentaires émis lors de la correction de ce mémoire ainsi que messieurs
Michel Goulet et Jacques Michaud du ministère de l JEnvironnement
du Québec et monsieur Roger Lemire de la Société dJEnergie de la
Baie James pour leur aide incalculable dans l lacquisition des données sur la qualité des eaux du nord québécois.
INTRODUCTION
Bien qu'elle existe depuis un bon nombre d'années déja 9 la télédétection comme outil de recherche scientifique a connu
son développement le plus important depuis les cinq ou six dernières
années. De nouvelles techniques, de nouveaux instruments, tous plus
perfectionnés les uns que les autres, se succèdent a rythme très rapide qui malheureusement devance souvent la capacité d'application
et de synthèse des chercheurs et utilisateurs dans ce domaine.
Dans son sens le plus général, le mot télédétection
se définit par l'obtention de renseignements a distance. L'astronomie, par exemple, aurait pu être considérée jusqu'à tout récemment
comme une science basée exclusivement sur la télédétection puisque
depuis ses débuts 9 l'homme devait se contenter de se renseigner à
distance 9 étant incapable de se rendre sur place pour parfaire ses
études. En ce qui nous concerne toutefois 9 nous pouvons dire d'une
façon plus technique que la télédétection vise a tirer de l'information de la surface terrestre et de l'atmosphère a partir du rayonnement qui y est émis et réfléchi (Henein et MacDowall, 1974).
La technique 9 telle que pratiquée présentement 9 est
la source des données permettant une perception des phénomènes 9 soit
spatiale, soit temporelle, sans pour autant les modifier dans leur
contexte naturel.*
* Il faut toutefois souligner que l'utilisation d'émetteurs-récepteurs (par exemple les lasers) en télédétection pourrait être interprétée comme une modification 9 très minime il va sans dire 9 du
système sous observation.
- 2-
Les facteurs déterminants dans la perception spatiale
des structures ou des phénomènes (résolution) sont la distance, la
qualité du senseur, l'intensité et la qualité des ondes de même que
la qualité du milieu de transmission de celles-ci. En ce qui a trait
à la perception temporelle des phénomènes, le facteur déterminant est
la fréquence d'observation (évolution et changement).
Il est évi dent qu'une connai ssance de base du phénomène étudié, c'est-à-dire une connaissance de l'échelle, de la durée,
de la fréquence et de l'environnement dans lequel se produit le phénomène en question, conduit à une utilisation beaucoup plus rationnelle de la télédétection. Toutefois, cette utilisation rationnelle
dépend aussi de la connaissance de la technique utilisée (en 1 'occurence la télédétection), de ses possibilités et de ses limites. Il
nous semble donc nécessaire d'acquérir une bonne connaissance des
deux éléments en cause dans ce travail, c'est-à-dire la télédétection et les phénomènes 1imnologiques, avant d'entreprendre une quelconque étude d'applicabilité.
-3-
CHAPITRE I
TELEDETECTION:
PROBLEMATIQUE ET TECHNIQUES
1. 1 Le spectre él ectromagnétigue elles senseurs
utilisés en tél é-
détection
D'immenses progrès ont été faits depuis la première
expérience de télédétection (telle que nous l'entendons aujourd'hui)
c'est-à-dire la prise d'une photo aérienne de la ville de Paris à
partir d'un ballon en 1856 (Harper, 1976). Le développement des techniques, tant aéronautiques que photographiques, a permis à la télédétection de devenir de plus en plus sophistiquée. Ainsi, nous sommes
passés graduellement des photos aériennes en noir et blanc prises à
basse altitude aux images fournies par des satellites à de très hautes altitudes. Ces images peuvent être captées dans différentes bandes du spectre électromagnétique dont certaines, même, ne sont pas
visibles pour le système oculaire humain, ce qui nous permet d'étudier
certains phénomènes d'un nouvel angle.
Déjà, de nouveaux appareils et une technologie encore
améliorée, telle la télédétection au moyen de laser, sont à l'essai
dans le but d'amener encore plus de possibilités et d'augmenter notre
connaissance au niveau de certains phénomènes qui nous échappent toujours.
I.1.1
Principes de fonctionnement de la télédétection
L'image créée par le cerveau est le résultat d'une
réception et d'une modification subséquente de l'énergie transmise
-4-
par les ondes ~lectromagnétiques. Chaque objet de notre environnement
réfléchit ou ~met des ondes d'~nergie diverse. Il est donc possible
de les identifier physiquement et de caractériser leur comportement.
La figure l nous montre la classification des ondes ~lectromagnéti
ques en fonction de leur longueur d'onde et la figure 2 nous indique,
dans la région visible du spectre ~lectromagnétique, la gamme des ondes susceptibles d'être décompos~es par l'oeil humain en diff~rentes
couleurs.
La t~lédétection fonctionne sur le même principe: elle capte l'énergie réfléchie ou émise de la surface de la terre.
Toutefois, elle ne se limite pas seulement au spectre visible. Les
ondes infrarouges de même que les micro-ondes peuvent être captées
par certains senseurs de façon a donner plus d'envergure a notre
"vision" de certains phénomènes pour des études particulières. L'étendue d'utilisation des ondes pr~sentement pour la télédétection
terrestre se situerait environ entre l'ultra-violet et les micro-ondes (Harper, 1976).*
Cependant, on ne retrouve pas cette gamme sur tous les
senseurs.
Au contraire, ceux-ci sont conçus généralement de façon
à capter des longueurs d'onde bien définies. Il existe donc plusieurs
types de senseurs, chacun ~tant rel i ~ à un type d' ~chantill onnage
précis des ondes.
1.1.2 Les senseurs
En pratique, il existe deux grandes familles de sen-
* Il est important de noter ici que les observations astronomiques
se basent sur des satellites dont les senseurs captent des longeurs d'ondes allant des rayons "X" jusqu'aux ondes radio (longues).
- 5-
FIGURE 1
LE
SPECTRE ELECTROMAGNETIQUE
FRÉQUENCE, CYCLES/SECONDE
10 2
10 4
i
1
10 6
10 8
1
1
104
i
i
10 2
10- 2
1
10 16
10 18
1 1
10- 4
1
ui:TiiiVioLn
10- 6
10 20
1022
RAYONS X
VISlI_L_E_
IN;ii~--
AUDIO
10 6
1014
1
"1S1'~l!._
':.!!.!!!~'.!.CE
i
1012
1
1010
1
1
1
10- 8
1
RAvoNS GAM"A
1
10- 10
1
1
10- 12
1
1
10- 14
LONGUEURS D'ONDE EN METRES
DESSINE DAPRES HALL/DAY ET RESNICK, 1966
A remarquer dans le spectre électromagnétique la portion étroite
occupée par la région visible.
FIGURE 2
COULEURS PERCUES SELON LES LONGUEURS D'ONDES
fI.IJ
-'
0
:>
::>
I.IJ
-'
III
f-
Il:
I.IJ
>
I.IJ
I.IJ
::>
ct
0
Z
..,
<:>
::>
Il:
1
400
500
600
700
NANOMETRES
DESSINE DAPRES HARPER , 1976
Les couleurs que nous percevons sont des ondes de différentes longueurs. Les ondes les plus courtes sont les "violets" et les plus
longues. les "rouges".
-6-
seurs, c'est-A-dire les senseurs actifs et les senseurs passifs.
Les senseurs passifs captent l'énergie solaire réfléchie ou réémise de la terre tandis que les senseurs actifs, souvent de type radar, émettent une longueur d'onde précise (souvent des micro-ondes)
et captent le signal réfléchi de la surface terrestre.
Les tableaux
l et 2 nous résument certains renseignements sur les types d'appareils les plus couramment utilisés au Canada et sur les satellites
américains dont les données peuvent être obtenues, de façon générale,
facilement au Canada.
Comme nous pouvons le constater d'après ces tableaux,
les longueurs d'onde utilisées par l'ensemble des senseurs ne couvrent pas une large portion du spectre électromagnétique. Cela est
dû au fait que certaines longueurs d'onde ne peuvent pas être utilisées avec un bon rendement. En effet, comme nous le voyons a la figure 3, certaines ondes sont presque complètement absorbées par l'atmosphère et seulement un faible pourcentage de celles-ci parvient à
la terre. Clest le cas par exemple des rayons "X" et des ultra-violets. Le visible, évidemment, ne l lest pratiquement pas sauf dans
le rouge où il est possible de souligner une légère absorption. Dans
la gamme de 11 infrarouge, certaines ondes sont complètement absorbées
tandis que d'autres ne le sont pratiquement pas, ce qui implique que
les senseurs doivent être conçus de façon à exploiter ces "fenêtres"
et non toute la gamme des infrarouges.
En ce qui concerne les micro-ondes, nous constatons
qu'elles ne sont pratiquement pas influencées par l atmosphère
lorsqu'elles sont au-delà du centimètre. De plus, ces ondes peuvent
pénétrer les nuages, la neige et selon certaines conditions, la
pluie (Harper, 1976), ce que les ondes plus courtes (à l'exception
des rayons gamma) ne réussissent pas A faire.
1
TABLEAU 1:
TYPE D' INFORllATION
CAPTEE
TRAITEMENT DE
L' INFORflATION
Caméras:
- lentille:
88mm
3 pouces
6 pouces
Des films noir et blan c
couleurs et infrarouges
peuvent être utilisés
Energie solaire réfléchie de la terre: du
visible au proche infrarouge
Caméras:
- 701,lm
- multis~ectrale 70mm
- thermovision
- télévision
Energie solaire réfléchie de la terre dans
le spectre visible
Radiomètre
Energie émise de la sur Données conservées sur
bandes magnétiques
face terres tre
- infrarouqe thermique:
2 bandes spectrales
sont utilisées soit
les bandes 3 ~ 5~ et
TYPES ilE SENSEURS
,
.....,
~
balayage
8
L
SENSEURS LES PLUS COURAtlttENT UTILISES AU CANIIDA ET LEURS CIIRIICTERISTIQUES GENERIILES
• _________ 1
T
PLATES-FORt~ES
ALTITUDE DE PRISE
Donn~es
conservées sur
pell i cules
IIvion et ballon
~laximum
d'environ
40 000 pieds selon
la plate-forme
Telle que désirée
Données conservées sur
pellicules ou sur bandes magnétiques selon
l' a~parei l
Avion et ballon!
Maximum d'environ
40 000 ~ieds selon
la plate-forme
Telle que désirée
Avion
flaximum d'environ
40 000 pieds selon la
plate-forme
Telle que désirée
~ 14~
L - _ _ _ _ _ __ _ _ _- L_ _
~ ~i'3..~~JENC~2E,~~~SE_.,~
TABLEAU 1:
(SUITE)
-- - TV PES DE SENSEURS
TRAITEMENT DE
L' INFORr1ATION
1
PLATES-FORMES
ALTITUDE DE PRISE
F~EnUEMCE
Energie émise de la su ~ Données conservées sur
face terrestre:
bandes magnétiques
- infrarouge thermique:
3 bandes spectrales
sont utilisées soit
les bandes 3,4 ~
4,2~ - 9,5 ~ 11,5V et
8 à l4J.1
Avion
Maximum d'environ
plate-forme
Telle que désirée
ISp ectrophotomètre
Energie solaire réflé- Données conservées sur
chie de la surface ter- bandes magnétiques
restre. Cet apparei l
peut capter dans la
bande 0,3 ~ O,8J.1
Avion
~laximum
d'environ
[Il ate-forme
Telle que dési rée
Ra dar latéral aéropor·té 2
Etude du retour d'une Données conservées sur
émission de micro-ondes bandes maqnétiques
(senseur actif)
Avion
Maximum d'environ
plate-forme
Telle que désirée
Ra dar
ti on 2
Etude du retour d'une Données conservées sur
émission de micro-ondes bandes maqnétiques
(senseur actif)
Longueur d'onde utilisée de 2,25cm
I\vion
Ma ximum d'environ
plate-forme
Telle que désirée
Ra diomètre
ct
TYPE D'INFORMATION
CAPTEE
~
~
- -
profil
haute résolu-
- --
.- . . .
DE PRISE
-_. -"- -
----.
1
TABLEAU 1:
- --------
- - --------r - - - - -
TYPES DE SENSEURS
TYPE D' INFORt·1ATION
CAPTEE
Scatteromètre
ondes 2
~mission
~
micro-
Laser fluorosenseur 3
TRAITEt~ENT DE
L'INFORMATION
1
f
PLATE-FORMES
AL nTUDE DE PRI SE
FREOUENCE DE PR.ISE
Etude du retour d'une Données conserv~es sur
de micro-ondes bandes magnétiques
(senseur actif)
Longueur d'onde utilisée de 2,25cm
Avion
Maximum d'environ
plate-forme
Etude du retour
d'onde
longueur d'onde
O,337~ (senseur
Avion
Maximum d'environ
40 000 pieds selon
la plate-forme
Telle que désirée
Avion
tlaximum d'environ
40 000 pieds selon
1a plate-forme
Telle que désirée
Avion
tlaximum d'environ
40 000 pieds selon
la plate-forme
Telle Que
~mission
,
,
(SUITE)
d'une
d'une
de
actif)
conservées sur
bandes magnétiques
Donn~es
1
Telle que désirée"-
0\
Laser bathymètre 3
Etude du retour d'une
émission d'onde d'une
longueur d'onde de
O,54p
Balayeur
Energie solaire r~fl~ Données conservées sur
chie de la surface
bandes magnétiques
terrestre_ La largeur
de bande peut être
choisie dans la région
de O,3u ~ l,lu du spectre électromagn~tique
L---
~
barette
______ _
Données conserv~es sur
bandes magnétiques
1
____ l
désir~e
TABLEAU 1:
TYPES DE SENSEURS
TYPE D'INFORMATION
CAPTEE
TRAITEMEI!T DE
L'INFORMATION
(SUITE)
PLATES-FORMES
ALTITUDE DE PRISE
FREQUENCE DE PRISE
1
Actuellement, ce son
2
Les appareils utilis nt les micro-ondes peuv nt donner de bons rende" pnts sous ~ peu rrês tou es les conditions atmosr hériques vu le
fait que les micro-o des peuvent traverser f cilement l'atmosphère et les nuages.
3
Etant donné que ces
surtout les caméras 70 mm qui sont utilisées s r ce genre de plate-foriTl .
ppareils n'utilisent pa
de micro-onde, ils ne p ' uvent donner de bons ré ultats sous toutes les ( onditions.
,
o
,
~
--
Source : Les renseignements contenus dans ce tableau ont été tirés des ouv raqes inscrits dans la bibliographie .
appareils ~ l'étape expérimentale n'ont pas ~té inclus dans ce tableau.
A noter que certains
TABLEAU 2:
CARACTERISTiQUES GENERALES DES SENSEURS
- ---_._ _--..
-,-~,--
INSTALLES A BORD DES SATELLITES
-
AMERICAINS DONT LES DONNEES PEUVENT ETRE OBTENUES FACILEMENT AU CANADA
TRAITEMEt!T DE
LI INFORMIif ION
...
PLATES-FORMES
ALTITUDE DE PRISE
Energie solaire réflé- Données transmi ses iIU
chie et émise de la
sol sous forme de siterre:
gnaux radioélectriques
- visible
et stockées sur bandes
- infrarouge thermique magnétiques à partir
desquelles sont fabriquées les images
Sa te 11 He NOAA
1 500 km
2 fois par jour
Senseur a balayage multispectral
Energie solaire réfléchie de la terre dans
4 bandes spectrales:
- bande 4: 0,5 à 0,611
- bande 5: 0,6 à 0,711
- bande 6: 0,7 à O,BII
- bande 7: 0,8 à 1,111
Données tr~nsmisr~ au
so 1 sous forme de signaux radioélectriques
magnétiques à partir
Satellites Landsat 1
et 11 3
920 km
1 fois tous les 18
jours l
Senseur à balayage multispectral
Energie solaire réfléchie et émise de la
terre dans 5 bandes
spectrales:
- bande 4: 0,5 à 0,6\1
- bande 5: 0,6 a 0,711
- bande 6: 0,7 à O,~I
- bande 7: 0,8 à 1,111
- infrarouge t~ermique:
10,5 à 12,511
Données transmisps au
so 1 sous forme de signaux radioélectriques
magnétiques a partir
Satellite Landsat 111 3
920 km
1 fois tous les 18
jours l
L.
TABLEAU 2:
TYPE D'INFORMATION
CAPTEE
TYPES DE SENSEURS
---- -_ ._- -- - f--
~
,
-
TRAITEMENT DE
L' INFORMf, fiON
(SUITE)
PLATES- FORMES
ALTITUDE DE PRISE
FREQUENCE DE PRISE
Radio mètre lumière vi sible et infrarouge
Energie solaire réfl~- Donn~es transnli ses au
chie et ~nergie ~mise sol sous forme de side 1a terre dans ê bandes: gnaux radio~lectriques
- 0 , 52 i1 0, 73lJ
et stock~es sur bandes
- 10,50 i1 12.501l
magn~tiques a partir
desquelles sont fabriqu~es les images
Satell He Seasat"
800 km approx.
Recouvrement globa\
(95%) en 36 heures -
Radio mètre multicanal ~
\ha lay age i1 micro-ondes~
Etude du retour d'~missions de micro-ondes
dans 5 bandes:
- 6 , 66HZ
- IO,696HZ
- 18.0GHZ
- 22,235GH7
- 37GHZ
(R~cepteur actif)
Donn~es transmises au
sol sous forme de signaux radio~lectriques
magn~tiques ~ partir
desquelles sont fabrifJu~es 1es images
Satellite Seasat 4
800 km approx.
Recouvrement globa~
(95%) en 36 heure~
de micro-ondes dans 1 bande:
l,35GHZ
Oonn~es transmi ses au
so 1 sous forme de signaux radio~lectriques
et s tock~es sur bandes
magn~tjques a partir
Satellite Seasat 4
800 km approx .
Approx. 4 jours cons~cut!fs tous les 70
jours près des cOtes
Radar i1 ouverture synthéti que h
~mission
- - - _.-
•
a~ricaines5
TABLEAU 2:
TYPES DE SENSEURS
--i
Di ffusomètre r.
TYPE D'INFORMATION
CAPTEE
TRAITEMENT DE
L'INFORMATION
de micro-ondes dans 2 bandes:
- 13,9GIlZ
- 14, 595G1IZ
Donn~es
transmises au
Satellite
1 Etude du retour d'une
~mission de micr~-ondes dans 1 bande:
13,96GflZ
transmises au
~mission
,
CV")
Altimètre a diffus ion
r ourte r;
'";-
(SUITE)
Oonn~es
PLATES-FORMES
ALTITUDE DE PRISE
FREQUENCE DE PRI SE
Seasat~
800 km approx.
Recouvrement global
(95 %) en 36 heures 5
Satellite Seasat~
800 km approx .
Approx. 4 jours cons~cutifs tous les 70
jours prês 1es c6tes
a~ricaines
-7
Chaque satellite Lan~at devait passer aU-deS{US du n~me point à tous ~ les 18 jours. Les satel l ites Landsat 1 et II as suraient une
couverture a tous les9 jours. Le satellite andsat 1 a cependant ce s~ de fonctionner le 6 j anvier 1978. Le satelli ~e Landsat III assure
quand même une couve ure a tous les 9 jours vec le satellite Landsa II depuis le 2 avril 1 ~ 78.
?
La bande dans l'infralrouge thermique ne fonct Ionne plus
a cause
d'un dourt-circuit .
....
TABLEAU 2:
TYPES DE SENSEURS
l
TYPE D'INFORMATION
CAPTEE
•
PLATES-FORMES
ALT ITUDE DE PRI.SE
FREQUENCE DE PRISE
Il ya un autre type Jde senseur sur les sat~ llites Landsat 1. Il etl"l. soit le système "R4turn Bearn Vidicon". To~t efois. comme ces
produit s ne sont pas ou pratiquement pas accp.s sibles au Canada. nous n'avons pas tenu 11 l'indlure dans ce tableau.
" Ce satellite n'a fond tionné que 4 illOis.
q
TRAITEMEt. T DE
L'INFORMATION
(SUITE)
Il
al été
mis hors d'usage pal· un court-circuit dans le système électrique en !octobre 1978.
'. Les orbites de ce Sa ellite ne sont pas fixest Elles se déplacent lé!,èrement pour permettre ~I U satellite de pouvoir ciouvrir toute la surface désirée. Toute ois. ce satell ite assure. une couverture de 95% dl territoire en 36 heurd. La couverture totale Ide toutes les orbites
se fait en 152 jours au rythme de 14.3 par jo r.
1
r,
1
Les appareils utilis ~nt les micro-ondes peuveh t donner de bons rendem. nts sous"-a peu près tou i es les conditions admos nhériques vu le fait
que les micro-ondes rleuvent traverser facilem~nt l'atmosphère et les . uages.
Cet appareil peut do /lner des renseignements
"lents en moins de 6 /Ijois.
Source:
s~,r
la topographie.
Sur le satellite Seasat. 11 (levait être en mesure de Ifournir ces renseigne-
Les renseignements contenus dans ce tableau ont I!t,s tirés des ouvrages inscrits dans la bibliographie.
reils 11 l'Hilpe expérimentale n'ont pas ét,s incllls dons ce tableau.
A noter que certains appa-
Figure : 3
SPECTRE ELECTROMAGNETIQUE ET TRANSMITTANCE ATMOSPHERIQUE
-100%
Il
:A>1 il "IR
50
TRANSMITTANCE
ATMOSPHERIQUE
o
1T1
o
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Gl:tl
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Inm IOnm IOOnm lu
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IOu IOOu .Iem
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IOem
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IOm IOOm Ikm
IOkm IOOkm
LONGUEUR D ONDE
~
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Z
-;Xl 0
~
\
-;Xl
V
-
0
0
FREQUENCE
Dessiné d'après Rochon, 1975
L'atmosphère absorbe certaines longueurs d ' onde alors que d'autres ne sont pas absorbées du tout. Les senseurs doivent donc être con çus en fonction des "fenêtres" disponibles dans la transmittance atmosphérique.
- 16 -
1.2 L'ampleur des phénomènes et l'acguisition de l information
1
Comme nous l lavons déjà mentionné, une connaissance
de base du phénomène étudié est essentielle à une bonne utilisation
de la télédétection. De même, une connaissance technique complémentaire de la télédétection est obligatoire afin de pouvoir en tirer
le plus de renseignements possibles.
Cette complémentarité des connaissances nous permet
d'établir une méthodologie d'acquisition et de synthèse des données.
Celle-ci est basée sur un contrôle des types de données transmises
par le senseur et sur un contrôle de la fréquence, de l'échelle
et de la résolution des prises de données, ce qui permet d'optimiser le rendement de l information recueillie. En effet, chaque
phénomène est encadré par une dimension donnée, un pas de temps donné et, pour beaucoup de phénomènes naturels, par une fréquence de
retour donnée. Ces phénomènes émettent ou causent l'émission d'ondes sur le territoire où ils se produisent, ce qui nous permet de
les capter par télédétection. Par exemple, une rivière turbide entrant dans un lac très clair provoque une zone de mélange où les
contrastes (dans la région visible du spectre électromagnétique)
nous permettent d'étudier des phénomènes comme la dynamique des eaux
du lac. Toutefois, les phénomènes ne donnent pas toujours lieu à
des contrastes dans la région du visible. Souvent, les meilleurs
résultats sont obtenus au moyen d'ondes "non-visibles" cOlTllle l'infrarouge thermique. Clest le cas par exemple lors d'études de mélange d'eaux non turbides mais de températures différentes.
1
Cependant, la longueur d'onde nlest pas le seul problème à résoudre. Le phénomène sous étude se produit à une échelle
donnée et les techniques de télédétection employées doivent y être
appropriées. Ainsi, lors d'études de petites surfaces, il ya avantage à utiliser un ballon ou un avion à basse altitude plutôt que
- 17 -
d' uti1iser des appareils qui se déplacent à haute altitude. Les renseignements en provenance de ces derniers seront plus susceptibles de
laisser échapper 1 information désirée. Par contre, pour les études
de grandes surfaces, il est préférable d ' uti1iser des appareils opérant à de hautes altitudes (avions et satellites) et couvrant plus
de territoire sur un même cliché. Ceci permet de concentrer 1 information sur un plus petit nombre de documents tout en augmentant la facilité d ' uti1isation.
1
l
Cette observation introduit le problème de la résolution. Celle-ci se définit comme la plus petite surface au sol pouvant être captée par le senseur.
Evidemment, plus celui-ci se trouve à une altitude élevée, plus la résolution a tendance à devenir faible, c'est-à-dire que la plus petite surface au sol pouvant être captée s'agrandit, ce qui occasionne une perte des détails. Toutefois,
grâce à leur grande précision, certains senseurs conservent quand
même une bonne résolution en dépit de la forte altitude à laquelle ils
sont utilisés. Le tableau 3 nous indique, à titre d'exemple, les altitudes de prise, les surfaces couvertes par cliché et la résolution
au sol des satellites Landsat, NOAA (satellite météorologique) et
Seasat.
TABLEAU 3
NOAA (1)
Altitude de prise, surface couverte par cliché et résolution au sol des satellites Landsat, NOAA et Seasat
ALTITUDE
SURFACE COUVERTE PAR CLICHE
1 500 km
2 200 km X 2 200 km
Landsat (2)
900 km
185 km X
178 km
Seasat (radar à ouverture synthétique) (3)
800 km
30 km X
24 km
RESOLUTION
0,9 km X0,9 km
(1) Rebe1 et Wagner, 1975; (2) C10ugh et McQuil1an, 1973;
dien de télédétection, 1979
79m X 57m
25 m(4 1ectures)
(3) Centre cana-
- 18-
Une résolution aussi forte que celle du satellite
Seasat peut devenir très importante dans une étude de grande superficie requérant une bonne précision dans les détails en ce sens
qu'elle permet de diminuer considérablement les problèmes de manutention des documents tout en conservant l'essentiel, c'est-à-dire
la précision des détails.
Un autre facteur important de la méthodologie d'acquisition et de synthèse des données est celui de la fréquence de
prise des données. En effet, si l'échelle et le type de données
captées semblent à priori satisfaisants pour l'étude d'un phénomène
donné, la télédétection ne nous sera pratiquement d'aucun recours si
les fréquences de prise ne coTncident pas avec la période pendant laquelle se manifeste le phénomène. Par exemple, l'étude d'un phénomène qui se produit à l'intérieur d'une période de deux ou trois
jours risque d'être sérieusement limitée par l'utilisation du satellite Landsat dont la fréquence de prise est d'une fois tous les neuf
jours. Le problème se pose pour tous les genres de phénomène et avec
tous les genres de techniques de télédétection. Les fréquences de
prise de données par télédétection doivent coTncider avec la période
de retour du phénomène ou, se produire plusieurs fois pendant sa manifestation sinon plusieurs détails importants peuvent être escamotés entre deux séquences de prise de données.
1.3 L'analyse de l'information
L'étude d'un phénomène particulier par télédétection
nous permet de le "voir" d'une façon plus globale que nous le permettent des études sur le terrain, celles-ci étant limitées aux observations recueillies aux sites d'échantillonnage. Dans un tel cas, notre
perception visuelle des grands systèmes est un assemblage d'observations individuelles qui, en l'absence de la question de résolution,
-19-
est moins complet qu'une vue globale. Toutefois, l'analyse de
l'information contenue dans une étude "a vue plus globale" est
beaucoup plus efficace lorsqu'il est possible de quantifier certains paramètres du sol et les relier aux données captées par le
senseur.
Il nous est donc nécessaire de connaître certains
points sur le terrain qui, une fois relocalisés sur une image, par
exemple, nous permettent d'approfondir ou d'augmenter la validité
de notre étude. Les points d'échantillonnage au sol sont donc des
mesures de contrôle qui, une fois reliées à la réflectante, nous
permettent de quantifier la distribution spatiale de certains paramètres par une extrapolation des valeurs ponctuelles sur toute l'image obtenue.
Plusieurs genres d'études sont possibles à partir
des diverses techniques de télédétection. Certaines données sont
conservées sur rubans magnétiques après avoir été transmises
à la terre tandis que d'autres types sont conservés sur des pellicules. Dans le premier cas, en plus de permettre la production
d'images, les données conservées sur rubans magnétiques permettent une analyse directe par ordinateur. Ceci est un grand avantage sur les données conservées sur des pellicules en ce sens que
les rubans magnétiques contiennent beaucoup plus d'informations,
ce qui améliore la précision des résultats. Ainsi, les cartes
produites à partir des valeurs de radiance (quantification de la
réflectance captée par le senseur) contenues sur les rubans magnétiques peuvent être beaucoup plus précises que celles produites à
l'aide d'instruments qui transforment les tons des images imprimées
en valeurs numériques (ex: l'équidensitomètre) parce que ces dernières sont créées à partir d'images où l'information est déjà diminuée. De plus, les rubans magnétiques facilitent les études statistiques.
-20-
1.4 Schéma synthèse
L'étude de la définition du mot "télédétection" nous
a permis d'en tirer les concepts et les divers principes de fonctionnement. A partir de ceux-ci, nous avons construit un schéma général
représentant les différentes étapes et les processus nécessaires à une
étude de phénomènes par télédétection. Ce schéma est représenté à la
figure 4.
1.5 La télédétection et les masses d'eau
La différence fondamentale entre l'étude des masses
d'eau et l'étude des surfaces terrestres réside évidemment dans la
nature du substrat lui-même. Dans un cas, il est opaque; dans l'autre,
il est généralement transparent sur une certaine profondeur et les
rayons solaires n'y sont pas réfléchis de la même façon.
Ceci nous place face à un problème particulier. En
effet, la télédétection, telle que nous l'entendons aujourd'hui, est
une science très jeune et, même si elle a fait un bond prodigieux depuis une décennie, la majorité des Senseurs mis au point sont plutôt axés vers les études de surfaces terrestres.
Quelques-uns cependant sont bien adaptés aux études
de surfaces aquatiques et semblent donner de bons résultats. Ces
senseurs peuvent facilement être utilisés sur des avions mais le
problème se complique au niveau des satellites. Ceux-ci ont toujours
été tournés vers l'étude des surfaces terrestres ou vers les phénomènes météorologiques. Les satellites Landsat par exemple ne pOSSèdent
pas de senseur d'infrarouge thermique, type d'onde très important
pour les études dans le domaine de l'eau. Par contre, certains satellites météorologiques, tel NOAA (tableau 1) possèdent ce type de
senseurs. Toutefois, ceux-ci ont une faible résolution au sol de
sorte que l'étude des lacs au moyen de ces appareils devient prati-
FIGURE 4
Etapes et processus nécessaires à une étude par télédétection
SENSEUR ACTIF
RÉFlECTANCE
RADIATION
~
PHÉNOMENE
~
/1
OU
ÉMISSION
1
1
1
1
1
1
SENSEUR PASSIF
1
"
/
RÉCEPTION
H
/
TRANSMISSION
H
"
TRAITEMENT
~
1
IMAGERIE
VALEURS
H)
SYNTHÈSE
NUMÉRIOUES
1
/
1
"
1
1
1
1
ÉCHELLE
FRÉQUENCE
DURÉE
LONGUEUR
D'ONDE
1
1
1
N
MESURES
DE
CONTROLE
RÉSOLUTION
1
1
<
PARTIE NON CONTROLÉE DE L'ÉTUDE
POUR UN SENSEUR PASSIF
><
PARTIE CONTROLÉE DE L'ÉTUDE
POUR UN SENSEUR PASSIF
Il est important de remarquer sur ce schéma que notre contrôle s'exerce au niveau de l'acquisition, du traitement et de la synthèse seulement lors de l'utilisation de senseurs passifs tandis qu'il s'exerce sur tout le
processus lors de l'utilisation de senseurs actifs.
>
- 22 -
quement impossible.
Cependant, pour la première fois, les Etats-Unis ont
lancé en 1978 un satellite voué principalement aux études des ressources aquatiques, le Seasat, a bord duquel se trouvent les appareils jugés les plus appropriés à l'étude du domaine de l'eau, tel
le radar à ouverture synthétique et le radiomètre lumière visible
et infrarouge thermique.*
Il ne faut tout de même pas oublier qu'il est possible d'utiliser les données des satellites, tels Landsat ou NOAA,dans
l'étude des surfaces aquatiques. Toutefois, a cause du caractère
bien spécial de la matière étudiée, nous sommes relativement limités dans l'interprétation de certains phénomènes.
En effet, lorsque l'on étudie une masse d'eau par
télédétection, on doit faire face a certaines caractéristiques typiques à l'eau par rapport à celles de la terre. Les rayons solaires
qui frappent une masse d'eau ne se comportent pas du tout de la même
* Il est important de noter que le Seasat est maintenant hors d'usage à cause d'un problème électrique. Cependant, bien qu'il n'ait
fonctionné que 99 jours, ce satellite a pris des informations en
14 occasions au-dessus du Québec, ce qui pourrait s'avérer très
utile au niveau de certaines études.
De même, quelques mois avant le lancement du Seasat, les EtatsUnis avaient lancé un autre satellite, le Landsat 3, à bord duquel on retrouvait un senseur de bande thermique. Malheureusement, cette bande n'a jamais très bien fonctionné et n'est plus
en opération (Service de la Cartographie, ministère des Terres
et Forêts du Québec, 1978).
- 23 -
façon que les rayons frappant la terre ferme (voir figure 5).
Réflexion
RÎflexion
EAU
TERRE
Absorption
Abtorption
Il
' \ Réflexion
diffuse
777777777 777777777
FiQure: 5
DIFFERENCES DE REACTIONS DES RAYONS SOL.AIRES
DEPENOAMMENT OU MILIEU RENCONTRE
Dans le cas de rayons frappant la terre, un certain
nombre d'entre eux sont absorb~s et les autres sont réfl~chis, dépendant de la surface terrestre elle-même et de l 'angle d'incidence (i). En ce qui concerne l'absorption, celle-ci se fait g~néra
lement sur une couche très faible pour la partie visible du spectre, tandis que pour l infrarouge par exemple, elle se fait sur une
couche un peu plus ~paisse. Une certaine partie de l'énergie acquise
par absorption est ensuite r~~mise sous forme de chaleur (rayons
infrarouges) .
1
Dans le cas de rayons frappant une masse d'eau, nous
observons à peu près les mêmes phénomènes; toutefois, ils se passent
d'une façon très différente. En effet, l'eau (milieu liquide) laisse p~nétrer les rayons solaires beaucoup plus profondément que la
terre (milieu solide), ce qui implique par le fait même que l'absorption se fait sur une couche beaucoup plus épaisse. Celle-ci nlest
cependant pas toujours de la même ~paisseur et dépend de la composition chimique de l'eau (solides dissous et/ou solides en suspension
dans l'eau).
-24-
E n ce q u i concer neIa r éflexfon, celle- ci dépendde
'l'ang1e
d ' i n c i d e n c e( i ) e t , t o u t c o m mpeo u r I ' a b s o r p t i o n , d e l a c o m 'l'eau.
p o s i t i o n c h i m i q u ed e
C e t t e d e r n i è r e ( c o m p o s i t i o cn h i m i q u e )
e s t d e fa i t trè s i mp o rtanteet nr ér ite une attention par ticulièr e.
P r e n o n sd ' a b o r dl e c a s d e s s o l i d e s d i s s o u s . 0 n p e u t v o i r a u t a b l e a u 4 q u ' u n ee a u c o n t e n a nt r è s p e u d e s o l i d e s d i s s o u s ,d o n cp e u
c o l o r é e ,t e l l e l ' e a u d i s t i l l é e , n ' a b s o r b ep r a t i q u e m e np ta s l e s o n aux
d e s ca ra cté ri sti q u e sd e s couleur sbleu et ver t compar ativement
o n d e sca ra cté ri sti q u e sd es couleur siaune, br un et r ouge. Par conde solides dissous, donctr ês colorée,
t r e , u n e e a u co n te n a n tb eaucoup
t e l l e I ' e a u d u l a c H e l m e(tt a b l e a u4 ! a b s o r b e
c o m p l è t e m e lnets o n d e sc a r a cté ri sti q u e s d e s co u l eur sbleu et ver t et ce sont plutôt les ond e s ca ra ctê ri sti q u e sd e s couleur sbr un et br un foncé qui sont 1e
m o in sa b so rb é e s. 0 n p e ut donc s' attendr e â ce qu' uneeau contenant
p e u o u a u c u ns o l i d e d i s s o u sn o u sa p p a r a i s s eb l e u e o u b l e u - v e r t ee t
q u ' u n ee a u c o n t e n a n dt e s s o l i d e s d i s s o u sn o u sa p p a r a i s s ed e c o u l e u r
jaune, brun ou mêmebrun foncé, dépendarment
de la concentrationde
s o l i d e s d i s s o u sr e n c o n t r é e . *
Dansun mêmeordre d'idée, on remarqueâ partir de
l a f i g u r e 6 ( t i r e e d u t a b l e a u4 ) q u e l ' a b s o r p t i o n d a n su n e e a u f o r que dans
t e me n tco l o ré e e st to u j o ur s plus ëlevée ( en pour centage)
u n e e a u n o n -co 'l o ré e t ce, pour toutes les longueur sd' onde** Cela
*
Il e st i mp o rta n t d e n oter ici que ces tests ( tableau 4) ont été
r é a l i sé s a ve c d e s so l ides dissousde type or ganique. Il est pr ob a b l eq u e 1 e s r ë s u l t a t s s e r a i e n t d i f f é r e n t s s i l e s s o l i d e s d i s so u s a va i e n t é të d 'u n autr e type.
** L'a b so rp ti o na u l a c Cr ystal est lêgèr em entdiffér ente cependant
p u i s q u e ,p o u r u n ec o u l e u rp l u s f a i b l e q u e l e l a c M e n d o t a , ' l ' a b s o r p ti o n y e st p l u s fo rte pour les longueur sd' ondede 500 a 700 micr ons
faible cependant.
en vi ro n . L a d i ffé re n ce est génêr alement
TABLEAU
4:
POURCENTAGE
D'ABSORPTION
DE DIVERSES
LONGUEURS
D'ONDEA TRAVERS
UNMETRED'EAULACUSTRE
DE QUELAYANTDESC0NCENTRATToNS
QUESLACSDUhTTSC0NSIN
(COULEURS)
DIFFERENTES
DE MATIERTS
ORGANIQUES
L o n g u e u rE a u
Lac
d' pndç
di sti I I ée Crystal
800
780
760
740
720
700
685
668
648
630
612,5
597
584
568,5
546
525
504
473
448
435,9
407"8
365
88,9
90,2
9l ,4
88,5
64,5
4 5, 0
38,0
3 3, 0
28,0
25,0
22,4
I7,8
9'8
6'0
4ro
3
'l r 0
,l
I,5
117
117
211
3'6
8 9, 9
gl,3
93,5
8 9, 3
6 7, 6
50,4
45,2
40,3
3 7 ,A
34,4
32,1
27,5
22,A
I9,3
1 9 ,2
19,8
20,7
?1'7
23,8
24,4
28,1
40,0
Echel1e
de couIeur
( unités
Pr)
Ti ré de: ldetzel,
.|975
Lac
Lac
Mendota Al el ai de
9 0, 5
9.l,9
9 ?' 6
9l ,5
71,0
49,7
42,2
36,g
3l ,9
28,9
26,3
22,5
1 7, 6
l4,0
l3,5
l4,l
15,2
2 1, 7
27,8
3l ,0
44,3
80,0
92,4
93,5
94,5
92,7
78,0
6 6, 3
65,7
65n0
64,5
65,8
66,8
67,O
6 7, 1
67,6
70,9
74,5
8l ,o
88,6
92,2
95,2
99,0
Lac
Mary
Lac
Helmet
91,7
93,0
94,8
93,0
78,0
70,7
71,7
72,3
75,2
77,8
80,3
83,2
85,7
88,5
9l ,6
94,8
9 7, 4
99,4
93,2
94,5
96,0
96,2
86,9
82,5
86,6
88,0
9 1, 2
9 4, 0
9 6, 0
9 7, 6
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- 2 7-
'les
r a y o n sr ê f l é c h i s d ' u n e m a s s ed ' e a u n o n - c o l o r é ep r o signifie que
v i e nn e n td 'u n e p l u s g ra n depr ofondeurque ceux pr ovenantd' une mass e
plus et ce,
d ' e a u co l o ré e p u i sq u ece tte der nièr e les absor bebeaucoup
d è s l e s p re mi è re sco u ch es. Cette notion tr ès im por tantenous ser a
s n o l o g i q u e ps a r t é 1 ê d é t e c t r è s u t i l e l o r s d ' é t u d e sd e p h ê n o m è nlei m
ti on.
'les
solidesen suspenT o u t c o n u nl e s s o l i d e s d i s s o u s ,
t u s s i c h a n g e r1 ' a b s o r p t i o ne t l a r ë f l e x i o n d ' u n e m a s s e
sion peuvena
d ' e a u . E n e ffe t, ce s p a rt' icules de différ entes gr osseur sabsor ben t
e t r é f l é c h i s s e n td ' u n e m a n i è r ed i f f u s e ( s c a t t e r i n g ) d e s r a y o n ss o l a i diffër ents de ceux absor béset r éfléchis
r e s q u i so n t g é n ê ra l e ment
p a r I ' e a u . * A i n s i , p l u s l e u r c o n c e n t r a t i oens t f o r t e , p l u s l a c o u l e u r d e I ' e a u s e r a p p r o c h ed e c e l l e r é f l é c h i e p a r c e s p a r t i c u l e s .
aussi, tout
S 'i o n re vient â la figur e 5, on r emar que
c o J r u sn ue r l a t e m e , g u ' u n ep a r t i e d e 1 ' é n e r g i es o l a i r e c a p t é ep a r
l a m a s s ed ' e a u e s t r é ë m i s es o u sf o r m ed e c h a l e u r ( r a y o n si n f r a r o u g e s ) .
'l'application
de
I 1 n e f a u t p a s c r o i r e c e p e n d a nqtu e
l a t é l é d é t e c t i o na u x ê t u d e sd e s m a s s e sd ' e a u s o i t r e n d u ei m p o s s i b l e
p a r 1 e s p a r t i c u l a r i t é s m e n t i o n n é easu p a r a v a n(ti 1 s ' a g i t p l u t ô t
d ' e n ê t r e c o n s c i e n t s ) . A u c o n t r a i r e , c e t t e t e c h n i q u ee s t u t i l i s é e
de I'eau.
p o u r p ' l u s i e u r sg e n r e sd ' é t u d e sd a n s1 e d o m a i n e
A l a l u mi èr e de ces tr avaux, nous tenter ons de voir ,
la têlédétection peut êtr e
d a n s l e s p ro ch a i n sch a p itr es, com m ent
s n o l o g i q u ees n g é n é r a le t ,
u t i l i s é e p o u r l ' é t u d e d e s p h ê n o m è nlei m
d ' u n e f a ç o n p ' l u ss p é c i f i q u e ,p o u r l ' ê t u d e d e c e s m ê m epsh é n o m è n e s
d a n sl e co n te xteq u ê b ê c ois.
*
T o u t c o m mpeo u r l e s s o ' l i d e sd i s s o u s ,l a n a t u r e d e s s o l i d e s e n s u s p e n si o ni n fl u e n ce p ro bablem ent
le type d ' o n d ea b s o r b ée t r é f l é c h i .
-28-
CHAPITREI I
ET LES PHENOMENES
LA TTLEDETECTION
LIMNOLOGIQUES
II.l
La limnologie
L a l i m n o l o g i ee s t l ' é t u d e d e l a p r o d u c t i v i t é d e s c o m m u n a u t ébsi o t i q u e se t d e s r e l a t i o n s f o n c t i o n n e l l e sq u i s ' e x e r c e n te n t r e e 'l 'l e s, l e to u t ë ta n t influencé par 1es par am ètr esphysiques,ch i m i q u e se t b i o t i q u e s ( t . l e t z e l ,1 9 7 5 ) .
P o u r co mplétercette définition, on pour r ait ajouter
q u e ce s co mmu n a u té
e ts q ue ces r elations évoluenten m ilieu aqueux,
l a l i m n o l o g i es e r a p p o r t a n th a b i t u e l l e m e nat u x l a c s o u a u x e a u x i n t é r i e u re s.
C o mme
o n peut le constater , 1es phénomènes
limnologiques
s o n t t r è s i m p o r t a n t sp u i s q u ' i l s s o n t r e s p o n s a b l edsu m a i n t i e nd e l a v i e
e t d e l ' ê v o l u t i o n d ' u n l a c . L a c o n n a i s s a n cdee c e s d e r n i e r s s e m b l e
'l'une
de ses comd o n ce s s e n t i e l l e à l ' é t u d e d e l ' é t a t d ' u n ] a c o u d e
posantes.
com m e
T o u te fo i s, I' am pleur de cer tains phénomènes,
c e u x p a r e xe mp l eq u i se m anifestentsur toute la sur face d' un lac,
p o se ce rta i n s p ro b l è me ssur tout si le phénomène
étudié se pr oduit
s u r u n l a c d e g r a n d es u p e r f i c i e . C ' e s t à c e n i v e a uq u e l a t é l é d é t e c t i o n d e v i e n t u n o u t i l d e t r a v a i l i n t é r e s s a n tp u i s q u ' e 1 l en o u s
p e r m e td ' o b t e n i r u n e p e r c e p t i o nq u ' i n ' é t a i t p a s p o s s i b ' l ea u p a r a v a n t .
pour toutes
T o u te fo i s, celle- ci pe peut êtr e employée
et les lim ites
l e s ê tu d e s l i mn o l o g i q u e s,la natur e des phénomènes
pas.
a c t u e l l e s d e l a te ch n i q uene le per m ettanttout sim p' lem ent
-29-
L a té l é d étection ayant été étudiée au chapitr e pr éc é de n t, a tta rd o n s-n o u sm aintenantaux phénomènes
lim nologiques.
C e s d e rn i e rs se d i vi se n t gr ossomodoen tr ois gr oupesdiffér ents,
s o i t l e s p h é n o m è npehsy s i q u e s c, h i m i q u e se t b ' i o l o g i q u e s . L e s p h é n o mè n ebsi o l o g i q u e sse rappor tentaux différ ents échanges
de matiêr e,
v ' i v a n t eo u n o n , e n t r e l e s d i v e r s m a i l l o n s d e l a c h a l n ea l i m e n t a i r e .
'l e s
p h é n omènes
physiquesenglobenttous les m ouvem ents
D e l e u r cô té ,
g i r a t o i r e s . D e p a r l e u r n a t u r e , i l s i n f l u e n c e n ts o u v e n tl e s p h é n o m è n e sch i mi q u e se t b i o l o giqueset sont souventr esponsables
dir ect e me n td e l 'ê ta t d u l a c lui- mêmeet de ses différ entes composantes
'l
tel'les 'eau, la f lore et la faune.
A u n i ve a u de la télêdétection, les phénomênes
chimiq u e se t b i o l o g i q u e ss e m b l e nttr è s d i f f i c i l e s â é t u d i e r . C e u x - c is o n t
physiquescom mnous
s o u ve n td é p e n d a n ts
d e s phénomènes
e
I' avons m en ti onn é e t so n t, p a r co n sê q uent,fr équem m ent
dissim uléspar ces der nier s ,
c e q u i , e n p l u s d u f a i t q u ' i ' l s s e p r o d u i s e n tg ê n é r a l e m e n
à tp e t i t e
é c h e l l e , l e s r e n d i m p e r c e p t i b l ea
s u x a p p a r e i l su t i l i s é s e n t é l é d é t e c physiquesse font r em ar quergënér at i o n. P a r co n tre , l e s phénomènes
l e m e n tà p l u s g r a n d eé c h e l l e e t n o u ss e m b ' l e n tp, a r ' l e f a i t m ê m es, e
r a pp ro ch e rb e a u co u p 'l u s du champd' étude de la télêdêtection. tn
e s r éper cutenthabituellem entjusqu' en sur fac e
e f f e t, ce s p h é n o mè n se
e t c e , s u r t o u t e l a s u p e r f i c i e d e s l a c s ( o u d u m o i n ss u r u n e b o n n e
p a rti e ). N o u sa xe ro n sdoncnotr e étude danscette dir ection.
T o u t e f o i s , 1 e s p h é n o m è ncehsi m i q u e se t b i o l o g i q u e s
n e se ro n t p a s d é l a i ssë s pour autant. Ceux- cinous ser ont tr ès utile s
dans 1a comprêhension
de phénomènes
information supp'lémentaire
comme
c o mp 'l e xeosù p l u si e u rs facteur s entr ent en jeu.
-30-
lI.2
Ma n i fe sta ti o né l e c tr om agnétique
des phënom ènes
C o n n nneo us l' avons vu au chapitr e pr ëcédent,la té' lé d é te cti o n fo n cti o n n ep a r I' entr em ise d' ondesélectr omagnêtiques,
ces
d e rn i è re s é ta n t l a ma n ifestationdu phënom ène
qui se pr oduit.
E n ce q u i concer neles phénor nènes
limno- physiques,
i l s s e m a n i f e s t e nd
t e p l u s i e u r sf a ç o n s . E n e f f e t , c e u x - c i s o n t i n t i m e m e nr te l i ê s à l a q u a l i t é d u m i l i e u e t m a n i f e s t e n lt e u r p r ê s e n c e
v i a p l u s i e u r s p a r a m è t r e ss, o i t c h i m i q u e s s, o i t b i o l o g i q u e sc o r m el a
t ussi se macouleur, la turbidité et la chlorophylle. I'ls peuvena
n i f e s t e r v i a d ' a u t r e s p a r a m è t r eqs u i s o n t p l u t ô t p h y s i q u e s t, e ' l 1 e s
1 a t e m p ê r a t u r elna s u p e r f i c i e e t l a g 1 a c e .
A to u s ces par amètr escor r espondent
une émissionou
u n e ré fl e xi o n d 'o n d e s, l esquelles peuventêtr e captêespar différ ents
s e n s e u r s u t i l i s é s e n t é l é d ê t e c t i o n . A i n s i , l a t e m p é r a t u rp
ee u t ê t r e
m e su ré efa ci l e me n te t d e façon tr ès pr écise par infr ar ouge ther miq ue,
c ' e s t - â - d i r e d a n sl e s l o n g u e u r sd ' o n d ed e 3 à 1 4 p e n v i r o n ( H a r p e r ,
1 9 76 ; B e n n e tte t S yd o r, 1974) . La super ficie d' une napped' eau peut
'l'utilisation
ê t r e f a c i l e m e n td ê l i m i t é e p a r
d ' o n d e sa p p r o p r i ê e sn o t a n me n tl e p ro ch ei n fra rouge ( 0,8 à 2 y envir on) et I' infr ar ouge th er 'l a
m i q u eé ta n t d o n n é g randediffér ence de r adiation ther miqueentr e
l'eau et la teme.
L a t u r b i d i t é ( s o l i d e s e n s u s p e n s i o ne) t l a c h l o r o p h y '|1 e ,Io rsq u 'e l l e s so nt en concentr ationassezfor te, peuvent
ê t r e g é n ê ra l e me nêtva l u éesavec une bonnepr écision au moyend' ondes de 0,5 à 0,7 p pour la turbidité et de 0,7 à 0,8 ;r pour la chlor o p h yl l e , ce tte d e rn i è re r éflêchissant le pr ocheinfr ar ouge ( Rochon,
1 9 7 5 ) . N o t o n sq u ' e l l e r é f l é c h i t a u s s i l e s o n d e sd a n sl a r é g i o n v e r t e d u sp e ctre vi si b l e mais, com mdans
e longueur sd' o ne
cette gar nmde
d e e l l e r i s q u e d ' ê t r e c o n f o n d uaev e c l e s s o ] i d e s e n s u s p e n s i o ni ,l
e s t p ré fé ra b l e d e l a d é ter m ineren utilisant les longueur sd' onde
d u p ro ch ei n fra ro u g e .
- 3 . |-
L a c o u l e u rd e I ' e a u ( s o l i d e s d i s s o u s )s e m b l ep a r c o n plus délicat à utiliser. Cettedifficu'lté provient
tre un paramètre
par exem pleentr e
d u fa i t q u e so u ve n t,l a différ ence r emar quée
s ' e a u e s t c a u s é ep a r u n e d i f f é r e n c ed e t u r b j d i t é , c ' e s t d e u xm a s s e d
à - d i r e d e s o l i d e s e n s u s p e n s i o n .L a c o u l e u r ( s o l i d e s d i s s o u s )e s t
a l o r s r e i é g u é ea u s e c o n dp l a n . T o u t e f o i s , d a n sl e s e a u xo ù l e s s o l i d e s e n s u s p e n s i o sno n t e n f a i b l e c o n c e n t r a t i o n , ' i l s e m b l eq u e ' s o u s
c e r ta i n e s co n d i ti o n s, 1 a couleur peut devenir un par amètr eimpor ta nt
( B e n n e t te t S y d o r , 1 9 7 4 ) . L e s l o n g u e u r sd ' o n d eâ u t i l i s e r v a r i e n t
s e l o n l a c o u l e u rd e I ' e a u , c ' e s t - â - d i r e s e l o n l a c o n c e n t r a t i o nd e
s o l i d e s d i s s o u sd a n sl ' e a u . A i n s i ' p o u r u n ee a u b r u n f o n c é , l e s m e i l l e urs ré su l ta ts se mb l e ntêtr e atteints avec les longueur sd' ondede
s'on0 , 7 â 0 , 8 p , a ' l o r sq u e p o u r u n ee a u p l u s c l a i r e , ' l e s ' l o n g u e u r d
d e d e 0 , 5 à 0 , 7 V s e m b l e npt l u s e f f i c a c e s ( B e n n e t te t S y d o r , 1 9 7 4 ) .
'la
g l a c e , e l l e p e u t ê t r e d ê t e c t ê et r è s f a c i l e Q u a n tâ
m e n ta v e cl ' u t i l i s a t i o n d ' o n d e sd u s p e c t r ev i s i b l e â c a u s ed e s o n a s p e c t t r è s v i s u e l . L ' i n f r a r o u g et h e r m i q u ep e u t a u s s i ê t r e u t i l i s ë .
I 1 p ré se n tel 'a va n ta g e de signaler pr écisémentles zonesde ge1 et
d e d é g e l . E n ce q u i co ncer neles ëtudes plus poussées'cor mele ty pe
o u l ' é p a i s s e u rd e l a 9 1 a c e , 1 e sm i c r o - o n d edso i v e n tê t r e u t i l ' i s é e s .
se situent entr e
em ployées
L e s l o n g u e u rsd 'o n d el e s plus fr équenunent
2 et 2 5 cm.
A I'a i d e de ces par amètr es'nous tenter ons doncd' êpar têlédétection.
s
physiques
t u d 'i e r 1 e s p h é n o mè n lei mno-
II.3
s n o - p h y s i q u e sd
: e s c r i p t i o ne t r e p r é s e n t a t i o n
L e s p h é n o m è nlej m
physiquese l' intéL a ma j e ur epar tie des phénomènes
r i e u r d ' u n l a c s o n t r e l i é s à d e u xg r a n d e sc l a s s e sd e p r o c e s s u ss, o i t l e
-32-
'l'interaction
des
b i l a n t h e r m i q u ee t l a d y n a m i q udee s e a u x . D e
a p p o rts so l a i re s, ê o l i e n s et hydr ologiquesva r ésulter toute une
gamme
physiquesinfluençant le comportement
entier
de phénomènes
d ' u n l a c , t a n t a u p o i n t d e v u e b i o l o g i q u eq u ' a u p o i n t d e v u e c h i mique.
II.3.l
Le bilan thermique
L e p r i n c ' i p a lé l é m e n tr e l i é a u b i l a n t h e r m i q u ee s t
s a n sc o n t r e d i t l e s o l e i l . S e l o nh l e t z e l( . | 9 7 5 ) ,l a r a d i a t i o n s o l a i r e c o n s t i t u e l a p l u s g r a n d es o u r c ed e c h a l e u rd e s l a c s e t e l l e e s t
e n ma j e u rep a rti e a b so rbéedir ectem entpar l' eau.
L ' a t m o s p h è reet l e s s ê d i m e n t s o n t a u s s i , s o u sc e r t a i ne s co n d i ti o n s, d e s sour cesde cha' leurimpor tantes. En effet,
d a n s l e p re mi e rca s, l e v ent peut êtr e un facteur impor tant en per m e t t a n tà I ' a t m o s p h è r d
e ' ê t r e e n c o n t a c tp l u s d i r e c t a v e c I ' e a u .
' lor sque pr ofondeur
est faible, ceuxla
D a nsl e ca s d e s sé d i me n ts,
c i r e ço i ve n t q u a si d i re ctementles r ayonssolair es. Il peut donc
y a vo i r ré ch a u ffe me ndt e s sédim entset par conduction,r ëchauffem e n td e I ' e a u .
D e mê me,danscer tains cas, 1es appor ts venantsdu
b a ssi n ve rsa n t p e u ve n tj o uer un gr and r ôle au niveau de la tem pér at u r e. P a r e xe mp 'l eu, n l a c r ecevantun gr and débit et où le tem psde
s ê j o u r e s t f a i b l e , s e r a p l u s i n f l u e n c éa u n i v e a ud e l a t e m p é r a t u r e
p a r c e d é b i t q u e p a r l a r a d i a t i o n s o l a i r e . N o u sp o u v o n cs i t e r i c i
l e l a c d e s D e u xM o n t a g n e s .S o nd é b i t p r o v i e n t à 9 0 %d e ' l a r i v i è r e
d e s 0 u ta o u a i se t Ie te mpsde sêiour m oyeny est de 3,5 iour st La
t e m p é ra tu red u l a c, d a n s la par tie centr alen est par conséquent
p r a ti q u e me nlta mê me
q u e celle de la r ivièr e.
* S o u r c e : R é g i ed e s ta u x du Québec
et Com m ission
des r essour cesen
eau de l ' O n t a r i o , 1 9 7 1 .
-33-
P o u r ce q ui est des per tes de chaleur , elles sont en
p r i n c i p e d u e s , s e l o n l , l e t z e l( 1 9 7 5 ) ,a l a r a d i a t i o n t h e r m i q u ed e s l a c s .
D e mê med, e s q u a n ti té s i m por tantesde chaleur sont per duespar évapor a t i o n , p â f c o n d u c t i o nâ I ' a i r e t d a n su n e p l u s f a i b l e p r o p o r t i o n ,a u x
sédinents.
1 1 e st 'i n tér essantde noter ici que 1a maior ité des
g a i n s o u d e s p e rte s d e chaleur se fait â la sur face. En effet, com m eno u s'l 'a vo n svu a u d é but, les r ayonsinfr ar ougespénètr enttr ès
'les
p e u d a n sl ' e a u , c e q u i i m p ' l i q u eq u e c e s o n t p r i n c i p a l e m e n t p r e m i è r e s co u ch e sd 'e a u q u i se r échauffent. De même,ce sont sur tout celles 1 à qu i p e rd e n tl e u r é n e rgie. Ce phénom ène
nous conduit par r icochet
â l ' é t u d e d e l a d i s t r i b u t i o n d e l a c h a l e u re n m i t i e u l a c u s t r e .
I I . 3 . 1 . 1 L e s c o u r a n t sd e c o n v e c t i o n
L ' e a ue s t u n l i q u i d e d o n t l a d e n s i t é v a r i e a v e cl a
ou un refroidissementpeut
températurede sorte qu'un réchauffernent
c a u se ru n e stra ti fi ca ti o n de l' eau en diffêr entes coucheset par
s u b s é q u e n t,d e s co u ra n tsde convectiondont 1' enver gur edêpenddu
g r a di e n t th e rmi q u ee n tre les diver ses couches.
L a fi g u re 7 r epr ésentela cour bede densité de I' eau
de tempêrature.
en fonction des changements
' le
de densité se
o n p eut
constater , le maximum
C o mme
s i t u e A 4 o Ce t , p l u s l ' e a u s e r é c h a u f f e ,p l u s e l l e d e v i e n t l é g è r e .
C e c i i m p l i q u eq u e , d a n su n l a c , i l e s t c a r a c t é r i s t i q u ee n é t é d e r e ) l a s u r f a c eq u ' e n p r o f o n trouverde I!eau plus légère (plus chaudeà
d e u r , c a u s a n tu n e s t r a t i f i c a t i o n t h e r m i q u e .
-34-
FIGURE
7
D E N S I T ED E L ' E A U D I S T I L L EPAR
E RAPPORTA LA TEMPERATURE
oc
TEMPERATURE
l0
15
20 2s
+5
30
0.9990
0.99
U
F
6
zU
ô
0 . 9 9 60 0
0.
o.92
0.9'l
DESSINE
D ' A P R EW
5 E T Z E LI,9 7 5
A r e m a r q u e rq u e I a d e n s ' i t ém a x i m ael s e s i t u e à 4 o c e t o u ' e n t r e 4 e t O o c . l a
d e n s i t éd i m i n u e .
- 35-
L a fi g u re 8 nousnontr e l' êvolution globa' lede cette
s t r ati fi ca ti o n th e rmi q u eâ par tir du pr intem ps( ou plutôt du m omen t
o ù 1 ' o n a u n e h o m o g é n ê i s a t icoonm p l è t e j)u s q u ' à l a f i n d e l ' é t é .
que la chaleur se distr ibue gr aduellem ent
0 n re ma r que
v e r s l e f o n d à m e s u r eq u e l ' é t é a v a n c e . C e p h é n o m è e
n set d û à I ' a p p o r t d e ch a 'l e u rd e s ra yo nssolair es, au br assagecausépar le vent et,
d ' u n e f a ç o n m o i n si m p o r t a n t e ,à l a c o n d u c t i o n .
(annue,
complet
Ïil:.:,;:'J:::il::',:'il,::::ï1.ï,I::'
rooll
p r o du i se n td a n s l e s l a cs de nos r égions. Nousnous ser vir ons de cett e f i g u r e d a n sI ' e x p l i c a t i o n d e c h a c u n e
de ces êtapes.
E n p r e m i e rl i e u , s i t u o n s - n o u a
s u p r i n t e m p sa v e cu n
l a c h o m o g è nàe4 0 c ( v o i r f i g u r e 9 A ) . P a r u n e j o u r n ê ee n s o ' l e i l l é e ,
u n e c o u c h ed e s u r f a c e ( C p i l i m n i o n )d e v i e n t p l u s c h a u d e d
, o n cm o i n s
d e n s ee t o n a s s i s t e à u n e s t r a t i f i c a t i o n d e s u r f a c e ( v o i r f i g u r e 9 8 ) .
P e n d a n ce
t tem ps, 1' action du vent vient assur er un
b r a s s a g eq u i r o m p tl ' é q u i l i b r e d e n s i m é t r i q ueet p e r m e tl ' a d v e c t i o n
d e ch a l e u r ve rs l e s co u chessous- jacentes,ce qui r ésulte en un épai s s i s se me n d
t e l a co u ch ep 'lus chaudede sur face ( voir figur e 9C) .
L e p h ê n omène
se continuede jour en jour établissant
d u m ê m ceo u pu n e f o r t e s t r a t i f i c a t i o n d a n sl e l a c . A t a f i n d e l ' é t é ,
d e u x co u ch e sd 'e a u d e te mpér atur ediffér ente se super posent
de chaque
c ô t é d e l a th e rmo cl i n e(g r adient m aximum
de tempér atur e)( voir figur e
eD).
E n a u to mne,les tempér atur esdeviennentplus fr oides et
l a co u ch ed e su rfa ce p e rd de la cha' leur ,la tem pér atur ede lleau de s ur f a c e é t a n t p l u s c h a u d eq u e I ' a i r a m b i a n t . A i n s i , 1 ' e a u i m m é d i a t e m eàn t
l a s u rfa ce ve ma sa d e n sité augm enter
si bien qu' elle aur a tendanceà
' le
d e s c e n d re . L e ve n t co n tr ibuer aégalem ent,pôF
br assagequ' i1 pr o d u i t, à a ssu re r u n mé l a n gedes eaux de sur face de sor te que, petit â
-36-
F I G U R E8
De
EtA
Év oi u rro rn
H É o n ro u
TH
DEL'ETE,
STRATIFICATIO
N E R M I Q UAEU C O U R S
&
o
É
A.
40C
9 - l ' l i v e a ud e s u r f a c e
C o u r b et h é o r i q u e d e l ' é v o l u t i o n à p a r t - i r d u r e t o u r n e m e n td e s e a u x
d u p r i n t e m p s .^ I l e s t s o u s - e n t e n dquu e 1 a t e m p é r a t u r e n e m o n t e p a s
a u - d e s s u sd e 4 ' c e n p r o f o n d e u r , c e q u - i n ' e s t p a s t o u j o u r s l e c a s
d é p e n d a m m ednut l a c é t u d ' i é .
-37F i g u r e ,9
C Y C L E A N N U E L DE tA
40c
Temp.
ïem p.
S T R A TIFICATION
THERM IQUE
DANSUN LAC
4"C
40c
40C
4"C
o
ô.
40C
lemp.
40C
V
40C
Niveoude surfoce
Temp
I l e S t S o u S - e n t e n touu e l ' e a u e n n r o f o n d e u rr e s t e t o u t i o u r S à / t o c o u e c e
s o i t e n é t é o u e n h i v e r . I l a r r i v e . d é p e n d a m m ednets l a c s é t u d i é s ( p r o f o n d e u r , q u a n t ' i t éd ' e a u , l o c a l i s a l i o n q é o o r a n h i a u ee, t c ) q u e I ' e a u l l a r e x e m p 1 e s e m a i n t i e n n eà m o i n s d e 4 " c e n h i v e r . I l s ' a q i t i c i d e c o u r b e st h é o ri oues.
-38-
p e t i t , 1 a t e m p é r a t u rd
e e l ' é p i ' l i m n i o nd e s c e n d rjau s q u ' à I ' i s o t h e r e l a q u e l l e l a d e n s i t éd e
m j e , s o i t e n g é n é r a lâ 4 o c , t e m p é r a t u r à
' l' e a u
est la plus forte (voir figures 9E, 9F et 9G).
A u d é b u td e I ' h i v e r , 1 ' e a u e n s u r f a c ed e v i e n tp l u s
f r o i d e . E t a n t d o n n éq u ' e l l e e s t m o i n sd e n s ee n t r e 0 e t 4 0 c q u ' à
4 0 c ( v o i r f i g u r e 7 ) , i 1 y a à c e m o m e nut n e s t r a t i f i c a t i o n i n v e r se (voir figure 9H).
A m e s u r eq u e I ' h i v e r a v a n c e ,1 ' e a ud e s u r f a c ec o n t ' i n u e d e s e , r e f r o i d i r e t s o u s l ' a c t ' i o n d u v e n t ( b r a s s a q e ) lna c o u c h e
p l u s f r o i d e e n s u r f a c ec o n t i n u ed e s ' é p a i s s i r ( v o i r f i g u r e 9 I ) .
L o r s q u eI ' e a u d e s u r f a c ea t t e i n t 0 o c , 1 a g l a c e s e f o r m e . A c e m o m e n tl,a c o u c h ep l u s f r o i d e d e s u r f a c es ' é p a i s s i t a u f u r
e t à m e s u r eq u e l e l a c p e r d l a r é s e r v ed e c h a l e u rq u ' i l a e n p r o f o n n e c o n d u c t i o ne t p a r 1 e
d e u r . C e l as e p r o d u i t p a r l e p h é n o m èd
b r a s s a g eq u e p e u v e n to c c a s i o n n elre s c o u r a n t ss o u s 1 a g l a c e ( v o ' i r
figures9J et 9K).
c es e r é A l a f i n d e l ' h i v e r , l a t e m p é r a t u r ceo m m e n â
c h a u f f e r . L a g l a c e f o n d e t I ' e a u i m m é d i a t e m eân tl a s u r f a c ed e v i e n t
p l u s c h a u d eq u e l ' e a u e n p r o f o n d e u r . D u m ê m ceo u p , s a d e n s i t é a u g m e n t e e t e l l e a t e n d a n c eà d e s c e n d r et,o u i o u r s é g a l e m e nsto u s ' l ' a c t ' i o n
de l a
d u ve n t q u i a ssu reu n b r assage. Il en r ésulte un r échauffem ent
c o u c h ef r o i d e d e s u r f a c ee t c e , i u s q u ' à l ' j s o t h e r m i e e t l e c y c l e r e c o m m e n c e( v o i r f i g u r e s 9 L e t 9 M ) .
sont tr ès impor ta nts
Il va sa n s d' ir e que ces phénomènes
d a n sl e s l a c s p o u r ' l a r ê p a r t i t i o n d e s s o l ' i d e se n s u s p e n s i o nc,h l o r o phylle, oxygène
d i s s o u s ,e t c . c a r o l o r s q u ' i l y a u n e b o n n es t r a t i f i c a t i o n , l e s m é l a n g ees n t r e l e s c o u c h e s e f o n t d ' u n e f a ç o n b e a u c o uppl u s
r é d u ite .
-39-
I l e s t i m p o r t a n td e n o t e r . q u ej u s q u ' â m a i n t e n a n t ,
pr ovoquéspar la tempér atur eont ëté cons e u l e me n 1
t e s p h é n o mè nes
s i d é r é s . N o u sv e r r o n sm a i n t e n a nct o m m e nl et s e a u xd ' u n l a c s o n t
b r assé e smé ca n i q u e mesous
nt les effets des gr andsm ouvem ents
de
l ' e a u c a u s é sp r i n c i p a ' l e m e np ta r 1 e v e n t .
II.3.2
L a d y n a m i q udee s e a u x *
D a n sl e s l a c s , l e s p h é n o m è ndeysn a m i q u esso n t r e l a t i v e me n n
t o mb re uext fré q u ents. Qui n' a jam ais r em ar quél' effet du
v e n t s u r l a s u r f a c ed ' u n l a c ( v a g u e ss,t r i e s b l a n c h e sd ' é c u m ee, t c . ) ?
n se t 1 e p l u s c o n n up a r c eq u ' i ' l e s t l e p l u s v i s i b l e . T o u C ep h é n o m è e
t e f o i s , p l u s i e u r sa u t r e s p h é n o m è n et so,u s a u s s i i m p o r t a n t sp o u r l ' é t u d e
d e l a d y n a m i q udee s e a u xd ' u n l a c , s e m a n i f e s t e nm
t a i s d ' u n e f a c o nm o i n s
visuelle.
I I . 3 .2 ..|
L e s va g _ g e s_ !g_:ur lg- ce_
L o r s q u el e v e n t s o u f f l e s u r u n 1 a c , i l e x e r c eu n m o u v e m e ndt e f r i c t j o n q u i m e t l a s u r f a c ed e ' l ' e a u e n m o u v e m e(nf to r c e
*
A p a r t 1 a g l a c e q u e n o u sv e r r o n sp ' l u s ' l o i n , l e s p h é n o m è nqeuse n o u s
avo n sé tu d i é s a u p a ra vant,tels les changem ents
de tem pér atur een
p r o f o n d e u rn
, e s e m a n i f e s t e np
t a s e n s u r f a c e . I l n o u se s t , F â F
c o n s é q u e n t ,r è s d i f f i c i l e d e l e s é t u d i e r p a r t é l é d é t e c t i o n ;n o u s
p o u rri o n s, to u t a u p 1 us, connaîtr e la tem pér atur eà la sur face du
l a c . T o u t e f o i s , c e s i n f o r m a t i o n sn o u sé t a i e n t n é c e s s a i r e p
sour
'
la
mi e u xco mp re n d re
physiquesr eliês â
l e s phénomènes
dynamique
d e s e a u x . N o sé t u d e sd ' a p p l i c a t i o nd e l a t é l é d é t e c t i o na u x p h é n o mè n e sl i mn o l o g i q u e scom m encent
donc vér itablementavec cette secti on.
- 40-
d ' i m p u l s i o nd u v e n t ) . I l e n r é s u l t e d e s o s c i l l a t i o n s d e l a s u r f a c e
.|975
d e I 'e a u , c' e st-à -d ire les vaguesde sur face ( taletze'
, l
) . Ces
v a g u e ss o n t t r è s ' i m p o r t a n t e sp o u r 1 ' o x y g é n a t i odnu l a c , d e m ê m qe u e
p o u r 1 e m é 1 a n gteh e r m i q u ee t c h i m i q u es u p e r f i c i e l . E l l e s s o n t d e
d e u xt y p e s , s o i t :
- l e s v a g u e sc o u r t e so ù l a l o n g u e u rd ' u n e v a g u ee s t j n f é r i e u r e à l a
p r o f o n d e udr e ' l ' e a u . D a n sc e c a s , I ' e f f e t h o r i z o n t a le s t a s s e z
n é g l i g e a b l ee t I ' e f f e t v e r t i c a l d é c r o î t r a p i d e m e nste l o n l a h a u t e u r d e 1 a v a g u e . 0 n p e u t c o n s i d é r e rq u e . c e sv a g u e ss o n t a u l a r ge;
- l e s v a g u e sl o n g u e so î r l a l o n g u e u rd e l a v a g u ee s t s u p é r i e u r eà l a
p r o f o n d e u dr e I ' e a u . C e t y p e d e v a g u es e p r o d u i t s u r l e r i v a g e e n
e a u p e u p r o f o n d e . I c i , 1 ' e f f e t e s t b e a u c o uppl u s g r a n dc a r c e s v a g u e s vi e n n e n td é fe rl er sur le r ivage en empêchant
du m ême
coup 1 a
les sédim entsdéjâ dépos és
sé d i me n ta ti o no u re m ettanten suspens' ion
s u r l a p a r t i e d é j à s u b m e r g édee l a p l a g e
D u p o i n t d e v u e d e l a t é l ê d é t e c t i o n ,n o u sn e n o u s
s on rn epsa s a tta rd é s à c e type de vague( vaguesde sur face) car ell e s s o n t t r è s f a c i l e m e n to b s e r v a b l edsu r i v a g e l o r s q u el e v e n t s o u f f l e . D e m ê m ee, n s u r v o l a n tl e s r i v e s d e s l a c s â b a s s ea l t i t u d e , i l
e s t t r è s f a c i l e d ' i d e n t i f i e r l e s z o n e sd ' é r o s i o no u d e r e m i s ee n s u s p e n s i o nd e s s ê d i m e n t s .
I I . 3 . 2 . 2 L e d é p l a c e m ednet I ' e a u s o u sI ' i n f l u e n c e d u v e n t
L o r s q u el e v e n t s o u f f l e s u r u n l a c , c e l a o c c a s i o n n e
un déplacemen
d te l ' e a u d e s u r f a c ed a n s l e s e n sd u v e n t . I 1 e n r é s u l t e d o n cu n e a u g m e n t a t i odn' e a u â u n b o u t d u l a c e t u n e d i m i n u t i o nà
n set r e p r é s e n t ëà l a f i g u r e 1 0 .
l ' a u t r e . C e p h é n o m èe
- 4 1-
0 n re ma r que
égalem entsur cette figur e que ce dépla ' l' eau
en pr ofon c e me n d
t 'e a u e n su rfa ce entr aîne une cir culation de
d te s u r f a c e , l e l i q u i d e
d e u r d a n sl e s e n s c o n t r a i r e d u d é p l a c e m e n
c h e r c h a nàt r é t a b l i r 1 ' é q u i l i b r e . I l e n r é s u l t e q u e l ' e a u e n p r o ' le
phémême
f o n de u rmo n teà l a su rfa c e. S' i le lac est str atifié,
n o mè n se
e p ro d u i t. T o u tefois, comm les
e couchesde fond sont souv e n t l é g è r e m e npt l u s f r o i d e s q u e l e s c o u c h e sd e s u r f a c e , l a s t r a t i f j de
ès lors d'unestratification horizoncation verticale s'accompagn
t a l e . L a d i s t r i b u t i o n d e I ' e a u d a n sl e l a c s u ' i t ] a d i r e c t i o n d u v e n t ,
c ' e s t - â - d i r e d e l a p l u s f r o i d e v e r s l a p l u s c ' h a u d(ev o i r f i g u r e ' 1 1 ) .
est tr ès impor tanten lim nologie car il
C e p h é n om ène
e n ré su l te u n b ra ssa g ee n pr ofondeurdes eaux alor s que, dans le cas
d e s v a g u e sd e s u r f a c e , s e u l e s l e s r i v e s e t l a c o u c h es u p e r f i c ' i e l l ee n
s u b ' i s s e nlte s e f f e t s .
I l f a u t n o t e r i c i q u ' e n p l u s d u f a i t q u e l e s e a u xd u
des couchesd' eau entr e
s l a sur face, un mé' lange
f o n d so n t re mo n té e â
e l l e s p e u t s e p r o d u i r e . E n e f f e t , l o r s q u ' u n em a s s ed ' e a ug l i s s e s u r
u n e s u r f a c e , i l y a é m i s s i o nd ' o n d e s ,c e l l e s - c i é t a n t p r o v o q u é epsa r
l a f r i c t i o n a s s o c i é ea u d ê p ' l a c e m e n tL. o r s q u e1 ' a m p ' l i t u d de e c e s o n d e s
d e v i e n t t e l l e q u e l e s s o m m e tsse b r i s e n t , i 1 y a a p p a r i t i o nd e t u r b u lence.
A i n s i , d a n su n l a c s t r a t i f j é , l o r s q u ed e u xc o u c h e s
n ' o n d e s l, e s q u e l l e s
d ' e a ug l i s s e n t l ' u n e s u r I ' a u t r e , i l y a é m i s s i o d
s o n t a p p e ' l é evsa g u e si n t e r n e s . I ' l p e u t d o n ca r r i v e r , s i l e s v i t e s s e s
s o n t a s s e zg r a n d e s ,g u ê d e l a t u r b u l e n c ea p p a r a i s s e t q u ' i l y a i t m é l a n g e d e s c o u c h e sd ' e a u .
L a tê l é d étect' ionpour r ait appor ter une aide pr écieu s e
l o r s d ' ë t u d e sl i m n o l o g i q u ees n p e r m e t t a n dt e s a v o i r ( e n p é r ' i o d ep r o l o n -
-42-
Figurel0
DE L'EAUDANS UN LAC
DEPLACEMENT
DE
UV E N T .
S O U SL ' I N F L U E N C
-VENT
_
+,
S U R F A CD
E U t A C À I ' C T A TC A L M E
S U R T A CD
E U L A CS O U SI ' I N F L U E N CDEU V E N Ï
A r e m a r q u e rq u e l ' e a u e n p r o f o n d e u re s t é g a i e m e n ti n f l u e n c é e p a r l e p h é n o m è n e
m ê m es ' i l s e p r o d u i t e n s u r f a c e .
Figurell
DE L'EAUDANSUN LAC
DEPLACEMENT
S T R A T I FSI O
É U SL ' I N F L U E NDCUEV E N T .
vENT-_+
V E N TD E 7 - 8 K m / h ---+
llm
\'.:-'rr..
? l
I
\,,
2
3
ù-r-o
tl
5
6
7
tl-ro
PARTIÊ
NONDDU
tAc wrNDÊlmËlË
2ô OCl r9a9
1975
oessrxÉo'apnÈs
wETzEL,
S o u sI ' e f f e t d u v e n t , 1 a s t r a t i f i c a t i o n v e r t i c a l e s ' a c c o m o a c ldn'er r n e
s t r a t i f i c a t i o n h o r iz o n t a l e .
- + J -
Figure12
D'UN LAC
D I S T R I B U T IÀO LA
N SURFACE
CU
EV E N T .
IFIÉ SOUSL ' I N F L U E ND
STRAT
R e p r é s e n t a t i o nt h ê o r i q u e : q r a d i e n t d e t e m o é r a t u r e
-44-
g é e d e ve n t é vi d e mme nst)' i' l y a effectivem entstr atification ther 'l o rsq ue
m i qu e . E n e ffe t,
la str atification hor izontale de tem pér apar
t u r e e st e n p 1 a ce , i l e st possible de détecter ce phénomène
I ' u t i l i s a t i o n d e s e n s e u r s à i n f r a r o u g et h e r m i q u e l, e s q u e l sp e u v e n t é va l u e r l a te mp é ratur ede sur face de façon tr ês pr écise ( au
d e g r ép r è s ) . I l s e r a i t d o n cp o s s i b l ed e c o n n a l t r e1 e p a t t e r n d e
d j s t r i b u t i o n d e l a t e m p é r a t u râ
e l a s u r f a c ed u l a c .
être semblable
à c e l u i p r é s e n t éA l a f i g u r e 1 2 .
Celui-ci devrait
D e p l u s od a n sl e c a s o ù l a c o n n a i s s a n cd e l a q u a l i t é
p h y s i c o - c h ' i m i qduees e a u xd ' u n l a c s e r a i t s u f f i s a m m e nétl a b o r é e( c o n d i t ' i o n sà l ' é t a t s t a b l e ) , i l s e r a i t p o s s i b l e ,p a r u n é c h a n t i l l o n n a g e
n se t e n p l a c e , d ' a n a ' l y s e lre s e f f e t s d u
d e s e a u xl o r s q u e ' l ep h é n o m è e
( b r a s s a g em
, é 1 a n gdee s e a u x ,
vent sur la stratification elle-même
etc).
U n a u tre type d' étude pour r ait égalem entêtr e menê
a v e cI ' a i d e d e l a t é l é d é t e c t i o n . C e l l e - c i p o u r r a i t p o r t e r s u r l a d i f f é r e n ce d e q u a l i té p h ysico- chimique
entr e les eaux de sur face et les
e a ux d e p ro fo n d e u r.
E n e f f e t , i 1 e s t p o s s i b l eq u e I ' e a u e n p r o f o n d e u r
n ' a i t p a s l a m ê m ceo m p o s i t i o n
c h i m i q u eq u e c e l l e e n s u r f a c e . S u p p o s o n s
p a r e x e m p ' l eq,u ' i ' l y a i t u n e d i f f é r e n c ed a n s l a c o n c e n t r a t i o nd e s s o l i d e s e n s u s p e n s i oent / o u d i s s o u se n t r e l e s e a u xd e s u r f a c ee t d e f o n d .
C e l a c h a n g e r a i tl e s c a r a c t é r i s t i q u e so p t i q u e sd e l ' e a u e t i l d e v i e n pe
ar télédétection. Toutefois,
d r a ' i t p o s s i b l ed ' o b s e r v e r1 e p h é n o m è n
d a nsce ca s, 1 e p a ra mè tr eutilfsé ne ser ait pas 1a tempér atur emais
plutôt la composition
c h i m i q u ed e I ' e a u ( d i f f é r e n c ed e r é f l e c t a n c ee n t r e u n e e a u cl a i re e t u ne eau contenantdes solides en suspensionet/ou
d i s s o u )s.
-45-
L a t é l é d ê t e c t i o nn o u sp e r m e t t r a i t d o n ca, v e c I ' a i d e
de mesured
s e contrôlesur le terrair, c'est-à-dire un échantillonn a g ed e l a q u a ' l i t é p h y s i c o - c h i m i q udee l ' e a u d e s u r f a c ee n d i f f ë r e n t s
p o i n t s d u l a c , d e c o n n a î t r ep a r e x t r a p o l a t i o nl a q u a l i t é p h y s i c o c h i m i q u ed e t o u t e l a m a s s ed ' e a u d u l a c .
L a p h o t o g r a p h i seu i v a n t e( f i g u r e 1 3 ) a é t é p r i s e d ' u n e ima g ere p ro d u i te p a r or dinateur lor s d' une analysenum ér iquedes
r a d i a n c e sf o u r n i e sp a r l e s a t e l l i t e L a n d s a It l e 2 0 i u i l l e t ] 9 7 4 .
, moins la moitié de 1a super ficie du
C o mme
o n p e u t 1 e re ma rq uer au
L a c S t - J e a ne s t s t r a t i f i ê e . C e t t e s t r a t i f i c a t i o n h o r i z o n t a l ee s t
s i t u é e d i re cte me n td a n s ie sens du vent.*
'l'analyse
h a b i t u e l l ed e s r a d i a n c e s 1, e s e a u x
Selon
l e s p . l u sc h a r g é e se n s o l i d e s d j s s o u se t e n s o l i d e s e n s u s p e n s i osne
t r o u v e r a j e n tâ I ' e x t r é r n i t éE s t d u l a c , c e q u i s i g n i f i e r a i t q u e 1 e s
que les eaux en pr ofondeur .
e a u x d e su rfa ce se ra i e n t plus changées
pas de donnéesde contr Olesur
T o ute fo i s, co mme
n o u s n e possédons
l e t e r r a ' i n , n o u sn e p o u v o n s a v o i r s i c e t i n t e r p r é t a t i o n e s t e x a c t e
ou non.
I l n o u se s t i m p o s s i b l et o u t e f o i s d e s a v o i r s i l e
p h én o mè ns'e
e st ma n i fe stésur toute la sur face du lac car des nuag e s c C I u v r a i e n1ta p a r t i e N o r d - 0 u e sdt u l a c .
B i e n q u e n o u sa y o n su t i l i s é i c i u n e i m a g ef o u r n i e
, our 1'étude
p a r u n d e s s a t e l l i t e s L a n d s a t ,i l s e r a i t p r é f é r a b ' l e p
d e c e p h é n o m è sn ue r u n l a c p a r t i c u l i e r , d ' u t i ' l i s e r I ' a v i o n c o r m e
* Se l o n l e S e rvi ce d e l a Météor o' logie
d u M i n i s t è r ed e I ' E n v i r o n n e m e n t
d u Qu é b e c,l e ve n t a u rait égalementsoufflé danscette dir ection e t
.|974.
'18
les
et 19juillet
a ve c l a mê mei n te n si té moyenne
-46-
F I G U R E1 3
HORIZONÎALESURLE LACSAINT-JEAN
STRATIFICATION
r LE 20 JUIILETt974.
eNneorrnÉe pARtE SATELLTTE
LANDSAT
..J
.:,:.:.:.r
.
i$ÊrË
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J.
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-
I m a g er e p r o d u i t e p a r o r d i n a t e u rs u i t e â u n e a n a l y s e n u m ê r i q u ed e s
, R S - E a uc ;o m m u n i c a t i opne r s o n r a d i a n c e s . S o u r c e : l , l . S o c h a n s k aI N
n e ll e .
- 4 7-
p l a t e - f o r m ee t c e , p o u r a u m o i n sd e u xr a i s o n s . P r e m j è r e m e n1t e
, s sat e l l i t e s L a n d s a to n t u n e f r é q u e n c ed e p r i s e t r o p f a i b l e p o u r e s p é r e r
nu
e s s i s o u v e n tq u ' i 1 s e r a i t n é c e s s a ' i r e .
e n r e gsf t r e r c e p h ê n o m è a
D e u x i è m e m ecnet ,s s a t e l l i t e s n ' o n t p a s d e s e n s e u r p o u r f i n f r a r o u g e
t h e r m i q u e *.
L ' u t i l j s a t i o n d e I ' a v i o n p a r c o n t r ep e r m e t t r a i tI ' u s a g e d e d e u xt y p e s d e s e n s e u r s ' u n p o u r l ' i n f r a r o u g e t h e r m i q u ee t
I ' a u t r e p o u r 1 e s c a r a c t é r i s t i q u eos p t i q u e sd e I ' e a u e t p o u r l a c h l o r o p h y 1 1 e( m ê mtey p e d e s e n s e u r q u e c e u xd e s s a t e l l i t e s L a n d s a o
t u enc o r e q u e l e se n se u r B a ' layeurà bar ette) de sor te que 1e phénomène
p o u m a i t ê t r e e n r e g i s t r ép o u r u n l a c s t r a t i f i é o u n o n . C e p e n d a n p
t ,o u r
u n la c n o n stra tj fi é , co r nme
nous l' avons vu pr êcédem m ent
dans la com pos i t ' i o n c h i m i q u ed e l ' e a u , c e r t a i n e sc o n d i t ' i o n s o n t n é c e s s a i r e s .
D e p l u s o l ' a v i o n p e r n r e t t r a i ut n e f r é q u e n c d
ee prise
p l u s é 1 e v é eq u e c e l l e d e s s a t e l l i t e s . I l f a u t t o u t e f o i s p e n s e rq u e
l ' é t u d e p a r a v ' i o nd e v r a i t s e f a i r e à u n e a l t ' i t u d e a s s e zé l e v é ed e
f a ç o n â é v j t e r , l o r s d ' é t u d e d e g r a n d e ss u r f a c e s ,q u e l a s t r a t i f i c a t i o n c h a n g ee n t r e l e d é b u te t l a f i n d u s u r v o l .
* Le satellite NOAp
Ao s s è d eu n s e n s e u r p o u r f i n f r a r o u g et h e r m i q u e
e t u n e fré q u e n ced e p ri se adéquatepour ce genr e d' étude. Toutef o i s , s a r é s o l u t i o n a u s o l e s t t r o p f a i b l e p o u r n o u sp e r m e t t r ed e
d i s t i n g u e rd e s d ê t a i l s a u s s i p r é c i s q u e c e u xd é s j r é s .
L e s a t e l l i t e S e a s a té t a ' i t m u n id ' u n s e n s e u r à i n f r a r o u g et h e r m i q u e e t s a f r é q u e n c ed e p a s s a g e
était de 36 heures. Toutefois,sa
r é s o l u t i o n a u s o l d e 5 k ma u r a i t ê t é t r o p f a i b l e p o u r p e r m e t t r eu n e
b o n n eé t u d e . P a r c o n t r e , l e r a d a r â o u v e r t u r es y n t h é t ' i q uaeu r a i t
p ermi su n e e xce l l e n te couver tur ede ce type de phênom ène
étant donn é s a f o r t e r ê s o l u t i o na u s o l ( 2 5 m ) e t s a f r é q u e n c eé l e v é ed e p r i s e ( 4 j o u r s c o n s é c u t i f st o u s l e s 7 0 j o u r s ; U . S . D e p a r t m e notf C o m m e r c e ,N O M , 1 9 7 7 ) . T o u t e f o j s ,1 e s p r o d u i t sd e c e s a t e l l i t e n e s o n t
p a s e n c o r ed i s p o n i b l e sa u Q u é b e c .
-49-
I I . 3.2. 3 L e d ë p Ja ce me ntde I ' gau apr ès I ajomb6g du vent
L o r s q u el e v e n t s o u f f l e s u r u n l a c , c e l a o c c a s i o n n e ,
c o r r n en o u sl ' a v o n s v u p r é c é d e m m e( vn ot i r f i g u r e l 0 ) , u n e d i m i n u t i o n
d e I ' e a u à u n b o u t d u l a c e t u n e a u g m e n t a t i oân I ' a u t r e b o u t . L o r s q u e 1 e v e n t c e s s e ,u n r e t o u r V e r s 1 ' é q u i l i b r e s ' e f f e c t u e . T o u t e f o ' i s ,
x ouvements
c e l a n e s e f a i t p a s s a n sq u ' i l y a ' i t c r é a t j o n d e n o u v e a um
de
un phénom ène
d e l a ma ssed 'e a u . E n e ffet, à ce moment,comm ence
' l ' é q u ' ijlb r e
soit atteint.
q tu i s e c o n t i n u ei u s q u ' â c e q u e
balancemen
C e mo u ve me d
ne
t to u te i a massed' eau donnenaissanceà des vagues
d e l a l o n g u e u dr u l a c e t d o n t 1 ' a m p l i t u d e ' l ap l u s f o r t e e s t e n s u r f a c e . C e sv a g u e ss o n t a p p e l ë e ss e i c h e sd e s u r f a c e ( f i g u r e 1 4 ) . I l
e s t i mp o rta n td e n o te r q ue ces der nièr esn' ont pas une tr ès gr ande
a m p i i t u d e( d e I â 2 m mp o u r l e s p e t i t s l a c s i u s q u ' à u n p e u p l u s d e
.1975)
ni uneforte périodi2 m p o u r l e s t r è s g r a n d sl a c s ; W e t z e l ,
c i t é ( e n v i r o n5 m i n u t e sp o u r 1 e s p e t i t s l a c s j u s q u ' àe n v i r o n1 5 h e u r e s p o u r l e s t r è s g r a n d sl a c s ; W e t z e l , . | 9 7 5 ) . D e f a i t , c e s d e u xc a r a c t é r i s t i q u e sd é p e n d e ndte l a ' l o n g u e u re t d e 1 a p r o f o n d e u dr u l a c .
S ' i l e l a c e s t s t r a t i f i é , u n a u t r e t y p e d e s e i c h ee s t
p r o d u i t , s o i t l e s s e i c h e si n t e r n e s . E l l e s o n t u n e a m p ' l j t u deet u n e
p ê r i o d i c i t é b e a u c o uppl u s g r a n d eq u e l e s s e i c h e sd e s u r f a c e ( a m p 1 i t u d e d e 0 n 5m p o u r 1 e s p e t i t s l a c s i u s q u ' à p l u s d e l 0 m p o u r 1 e s
t r è s g r a n d sl a c s ; p ê r i o d i c i t é d ' e n v i r o n5 m i n u t e sp o u r 1 e s p e t i t s
l a c s j u s q u ' àe n v i r o n9 0 0 h e u r e sp o u r 1 e s t r è s g r a n d sl a c s ; W e t z e l ,
1 9 7 5 ) . E l l e s s e d i f f ë r e n c i e n t a u s s i d e s s e j c h e sd e s u r f a c ep a r 1 e
f a i t q u e l e u r m a x i m udm' a m p ' l i t u d e s t p r è s d e l a t h e r m o c l i n e . E n c o que ces phénomènes
sont tr ès jmpor tants
r e j ci , i l fa u t me n t'i o nner
c a r i 1 s p e r m e t t e n lte s ê c h a n g eesn t r e l e s c o u c h e sd ' e a u ( à c a u s ed e
l a t u r b u l e n c ec a u s é eà l ' i n t e r f a c e d e s c o u c h e s é) ,c h a n g eqsu i s e
f o n t d i f f i c i l e m e n tl o r s q u ' i l y a u n e s t r a t i f i c a t j o n s t a b l e . I l v a
-49-
Figurel4
ENTS D E BALANCEMENT
MOUVEM
DE SURFACE
D , U N ES E I C H E
o ) L A C S O U SL . E F F E TD U V E N T
-
Venl r
DULAc a fErar NoRMAL
coNTouR
coNTouR
sous derrgT DUvENT
DENIvEAU
zorueohuouENTATloN
venr
o)
b ) C O U P E ST R A N S V E R S A L EDSU C R O Q U I S
,^
t7
Venl
+
NIVEAU NORMAL
N I V E A U S O U S L . I N F L U E N C ED U V E N T
T R A N S V E R S A L E SQ U , E N b )
c ) M E M E SC O U P E S
M A I SU N EF O I SL E V E N T A R R Ê T E
t
c\Æo
\_l-,-/
N I V E A UN O R M A L
N I V E A UE N B A L A N C E M E N T
E f f e t s e x a q é r é sp o u r p e r m e t t r e u n e m e ' i l l e u r e v i s u a l i s a t i o n d u p h é n o m è n e .
l
-50-
sans di re que ces échangessont très importants car i l s m o d i f i e n tl a
composition
c h i m i q u ed e 1 ' e a u e t p a r l e f a i t m ê m lea pr oductivité du
milieu.
dans un lac stratiLa fi gure 15 dêmontrece phênornène
'le
fié. 0n remarquesur cette f i g u r e q u ' i 1 y a f o r m a t i o n( l o r s q u e
de balancementdes couches
v e n t c e s s e ;c r o q u i s C ) d ' u n mouvement
d ' e a ul ' u n e s u r I ' a u t r e ( d u fait de leur densité d' iffér ente) jusqu'à 1'êqu'ilibre.
égalem entque ce ieu de balanc' ierentr e
0 n re ma rque
l e s c o u c h e sd ' e a u a f f e c t e t o u t e l a m a s s ed ' e a u e t q u e ' l ' a m p l i t u d e
maximale
d e c e s s e i c h e ss e s i t u e a u x e n v i r o n sd e ' l a t h e r m o c l i n e .
pr ésentéâ la figur e 15 ne
T o u te fo i s , le phénom ène
s e p r o d u i t p a s d ' u n e f a ç o n a u s s i s i m p ' l i s t e . P l u s i e u r sa u t r e s f a c t e u rs, co mme
1 a to p o g ra phiedu fond par exem ple,viennentmodifier
ce mouvement
de balancement. Un des plus importants est la force
'l
d e C o r i o l i s . 0 n p e u t ' e x p l i q u e r c o n r ï es u i t : u n em a s s ed ' e a u e n
m o u v e m ean tu n e i n e r t i e q u i l a p o u s s eâ s e d i r i g e r e n l i g n e d r o i t e da n s I'e sp a ce . L e ré sultat de la for ce de r otation de la ter r e
e t du mo u ve meennt l i g n e dr oite de la massed' eau donnenaissance
â un e p e ti te fo rce d e ro tation appe' léela for ce de Cor iolis. Dans
I'hémisphère
N o r d , c e ] l e - c i t e n d â f a i r e d é v i e r l e s c o u r a n t sv e r s
l a dro i te . T o u te fo i s, cette for ce n' est vr aimenteffective que
d a n sl e s g r a n d sJ a c s ; d a n sl e s p e t i t s , l e s e f f e t s s o n t s j f a i b l e s
q u ' i I s p e u ve n tê tre co n sidër és commnonsignifi cati fs .
e
L e s s e i c h e sd e l a f i g u r e l 5 a u r o n t d o n c , d a n sI ' h ë de r otation ver s la dr oite, tel que
m i sp h è reN o rd , u n mo u vement
p r é s e n t éâ l a f i g u r e 1 6 .
- 5 t-
F I G U R EI 5
B A L A N C E M E NDES
Ï
D.EAUDANSUN LAC APRESLA TOMBEEDU VENT.
COUCHES
Débutdu venl
L-_-
-<3 -
-
- -
-<J
\
o)
\
;;IT
b)
* -rl*
<l\
_ / \
rrêl du venl
otsstut ohpnÈs trErzEL , t97s
A r e m a r q u e lra c i r c u l a t i o n i n t e r n e d e v a e t v i e n t d e I ' e a u q u i s e p r o d u i t
l o r s d u b a l a n c e m e n tc, e q u i n r o d u i t d e l a t u r b u l e n c e e t d e s é c h a n q e se n t r e
I e s c o u c h e sd ' e a u .
-52F i g u r el 6
SURLE B A L A N C E M E NDTE SC O U C H EDS, E A U
E F F E T D E LA FORCEDE CORIOLIS
DUNESEICHE
(Frictionné9tiqée)
I:
N I V E A UD E L E P I L I M N I O NL O R SD U B A L A N C E M E N T
2:
NIVEAUOE I-EPII-IUI'IIONA L'ETAT STABLE
3I
A L.ETATSTABLE
NIVEAUDE L.HYPOLIMNION
Q: NIVEAUOe I nVpOLtlANlONLORS DU BALANCEMENT
Oessine abprbs Wetzet,t975
'i
L ' e f f e t d e I a f o r c e d e C o r io l s s e f a i t s e n t i r s u r l e s c o u c h e sd ' e a u a u t a n t
e n s u r f a c e . q u ' e np r o f o n d e u r .
-53-
L 'ê tu d e d es seichespar télédétection pose cependant
venonsde le voir dans les
e
c e r ta i n s p ro b l è me s. E n effet, commnous
p a g e sp ré cé d e n te s,i l p e ut se pr oduir e deuxtypes de seiche dans un
l a c . L e s s e i c h e sd e s u r f a c es e p r o d u i s e n td a n st o u s l e s l a c s t a n d i s
q u e l e s s e i c h e si n t e r n e s s e p r o d u i s e n td a n sl e s l a c s s t r a t i f i ê s s e u I e me n t.
deD a n sl e c a s d ' u n l a c n o n s t r a t i f i é , l e p h é n o m è n
v r a i t ê t r e a s s e zf a c i l e m e n ti d e n t i f i a b l e c a r ' l a s u r f a c ee s t i n f l u e n c é e p a r u n typ e d e se i ch e seulem ent. Il ne faut pas oublier cepen d a n t q u e d a n sl e s p e t i t s l a c s , l ' a m p l i t u d e d e s s e i c h e sn ' e s t p a s
très forte.
D a n sl e c a s d ' u n l a c s t r a t i f i ê , l e s c h o s e ss e c o m p ' l i q u e n t p u i s q u el a s u r f a c en ' e s t p l u s i n f l u e n c é es ' i m p l e m e p
na
t r un
s e u l typ e d e se j ch e ma i s par deux types. En effet, on peut r em ar q uer
â l a f i g u r e 1 6 q u e l e s s e i c h e si n t e r n e s s e m a n i f e s t e n jtu s q u ' e n s u r f a ce e t ce , mê me
si e l l e s se pr oduisenten pr ofondeur . Il faut m en t i o n n e r t o u t e f o i s q u e c e s o s c i l ' l a t i o n se n s u r f a c es o n t r e l a t i v e n p n t
f a i b l e s p a r ra p p o rt à ce lles pr odu' itesen pr ofondeur . Mor timer( 1972)
a e n re g i stré d a n s l e l a c Léman( 580 km 2)une différ ence du niveau de
l ' e a u d e 1 5 r n mp o u r u n e o s c i l l a t i o n d e l a t h e r m o c l i n ed e 9 m . P a r
l a c, on a enr eg' istr êdes seichesde sur face d' une
c o n tre , su r l e mê me
a m p l i t u d ed e 1 , 8 7 m .
P o u rc o n c l u r ee n c e q u i c o n c e r n el ' é t u d e d e s s e i c h e s
p a r té 'l ê d é te cti o n ,i l n o us sembletr ès difficile de capter des diff é r e n ce sd e n j ve a u d e l 'or dr e de I à 2 cmet ce, tant au niveau des
s e i ch e si n te rn e s q u e d e s seichesde sur face. Toutefoisoconcer nant
possible de détecter les diffër ences
c e s d e rn i è re s, i l n o u s semb' le
- 54-
'l 'o rd re
d e n i ve a u d e
d e I à 2 m se pr oduisantdans 1es lacs de gr ande superficie.*
E n e f f e t , s i l e n i v e a ud e l ' e a u f l u c t u e , l e p h ê n o m è ' la
pente de Ia ber geet la
n e s e ré p e rcu tea u ssi su r le r ivage. Si
l i g n e d e r i v a g e s o n t c o n n u e si,l e s t p o s s i b l ed e c o n n a l t r e ,p a r u n
c a l c u l s i m p l e , 1 ' a m p l i t u d ed e l a s e i c h ee n r e s u r a n t l a l o n g u e u rd e
'la
be rg eq u i se ra i n o n d êe( voir fi gur e 17).
D e p l u s, en pr olongeantla dur êedes pr ises de donn é e s oi l s e r a i t p o s s i b l ed e c o n n a î t r el a p é r i o d i c i t ê e t l ' a t t é n u a t i o n d e s s e i c h e sâ c h a q u er e t o u r ( v o i r f i g u r e 1 B ) .
dans
desrands,::ï:Ji
:Ï:i::ï.':::::',:ï:il:i:,':,:::';:I
n é g l i g e a b l e ,i l f a u d r a i t e n v i s a g e rd e p o s t e r p l u s i e u r s o b s e r v a t e u r s
t o u t a u to u r d u 1 a c ca r, com mon
e peut 1e r emar quersur la figur e 19 ,
l e mo u ve me n
d te b a 'l a n cem ent
ne se fait pas en ligne dr oite mais en
e x e rça n tu n e ro ta ti o n a u tour du 1ac.
demande
une forte résolution
L'êtude de ce phénomène
q u 'u n e fréquencede pr ise assezëlevée de façon à ne
a u s o l d e mê me
"
s
a
u
t
e
r
"
pas
u n e p é r i o d e . L ' u t i l i s a t i o n d e b a l l o n s s t a t i o n n a i r e sà
t r è s b a ssea l ti tu d e to u t autour du lac nous sem bletoute indiquée
i c i , c a r o n p e u t y ' i n s t a l l e r d e s c a m é r aas y a n t u n e f o r t e r é s o l u t i o n
a u s o l e t u n e fré q u e n cede pr ise élevée. Toutefois, quoiquesim ple
e n t h é o r i e , c e t t e e x p é r i e n c ep o u r r a i t s ' a v é r e r d i f f i c i l e m e n t r é a l i s a b ' l e e n p r a t i q u e â c a u s e ,e n p a r t i c u l i e r , d e s c o n d i t i o n sm é t ê o r o l o g i ques.
* E ta n t d o n n 6I 'o rd re d e gr andeurde ces seichesde sur face, nous co ns i d éro n sq u e l e s d i ffé re nces de niveau â la sur face qui pour r aient êtr e
a pp o rté e sp a r 1 e s se i ches inter nes sont nêgli geables.
- 5 5-
F I G U R E1 7 M E S U R E
D E L ' A M P L I T U DDE' U N E S E I C H E
N I V E A UD U L A C
A L'ETATSTABLE
AMPLITUDE
LA SEICHE
ZONE INONDEE
L a l o n q u e u rd e l a z o n e i n o n d é ed e l a b e r g e e t I a p e n t e d e c e t t e d e r " n ' i è r e
p e r m e t t e n t d e c o n n a î t r el ' a m p l i t u d ed ' u n e s e ' i c h e .
-56-
F I G U R EI 8
DS
ENIVEAU
REPRESENTATION
HYPOTHETIQD
U EC H A N G E M E N T
CAUSESPARDESS E I C H E S U C C E S S I V E S
ZONES
I NONDEES
DEUXIEME
SEICHE
QUATRIEME
SEICHE
NIVEAU DU LAC
a ùEtat cALME
Au f u r et à me su red u b a la n c e m e n, t I ' a m p il t u d e d e s s e i c h e sd ' i m i n u ej u s q u ' à
l'état stable.
-Jt FI G U R EI 9
DE SURFACE
E F F E T D E L A F O R C ED E C O R I O L I S U RUNESEICHE
I
,/,
L O R SD U B A T A N C E M Ê N T .
I - N I V E A U DE L , E P I L I M N I O N
À r:ÉrarSTABLE.
2 - N I V E A U DE rÉprt-rrrrr'rtoN
D E S S I N ÉD ' A P R È W
S E T Z E L, 1 9 7 5
U n eé t u d e d e l ' a m p l i t u d e d e s s e i c h e se t d e s t e r n p sd e r e t o u r d e m a n d e r a i t
p l u s i e u r s o b s e r v a t e u r ss u r l e p o u r t o u r d ' u n I a c c a r , c o m m eo n p e u t 1e
c o n s t a t e r , l e s s e i c h e s n e s e m a n i f e s t e n tp a s t o u j o u r s a u m ê m ee n d r o jt à
c a u s ed e l a f o r c e d e C o r i o l i s .
- 58II.3.2.4
C o u r a n t sd e d e n s i t é d e s a f f l u e n t s
L o rsq u 'uner ivièr e entr e dansun lac, son eau est r arementde la mêmetempëratureque celle du lac, donc rarementde la
m ê med e n si té .
0 n p e u t s' attendr e, â causedes différ ences de dene sur face tandis que
s i t é, à ce q u e I'e a u mo i nsdensedemeur en
l ' e a u p l u s d e n s ed e s c e n deen p r o f o n d e u r . S i t o u t e f o i s , I ' e a u d ' u n e
r i v i è r e e s t p T u sd e n s eq u e c e l l e d e l ' é p i l i m n i o n e t m o i n sd e n s eq u e
o u d e l ' h y p o l i m n i o n ,o n p e u t s ' a t t e n d r e à r e celle du mêtalimnion
pr ofondeurque I' eau du
t r o u ve r I'e a u d e ce tte rivièr e â la m ême
eensité(voir figure 20).
lac de mêmd
sont tr ès im por tantsau niveau de la
C e sp h ê nomènes
p r o d u cti vi té d u mi l i e u . En effet, si ces eaux cour antesr estent en
s u r fa ce à ca u sed 'u n e d ensité m oinsfor te, la pr oductionphotosynt hét i q ue d a n s ce tte ré g i o n devr ait êtr e différ ente de celle du r este du
, l a ri vi èr e est for tementchar géeen élém entsnutr i l a c. D e mê mesi
t i f s, l a p ro d u cti o np ri mair e devr ait êtr e plus for te dans cette r ég i o n . I ' l e s t d o n ci m p o r t a n td e s a v o i r , a u c o u r s d ' u n e é t u d e l i m n o l o g i q u e , si l e s é ch a n ti l l o ns pr is dans cette zone contiennentr éellem ent
'l
d e l ' e a u d u l a c o u d e ' e a u d u c o u r s d ' e a uq u i s ' y d é v e r s e .
devr aient pouvoir êtr e étudiës assez
C e sp h ë nom ènes
f a c i l e m e n te n t é ' l é d é t e c t i o n . E n e f f e t , s i I ' o n p r e n dl a s i t u a t i o n
p r é s e n t é ea u c r o q u i sA d e l a f i g u r e 2 0 o ù ' l ' e a u d e l a r i v i è r e e s t
m o in sd e n seq u e ce l l e d u lac, on doit s' attendr e à un étalem enten
s u r f a c ed e l ' e a u d e l a r i v i è r e ( v o i r f i g u r e 2 l ) . P a r c o n t r e , s i
1 ' o n p r e n dl a s i t u a t i o n p r é s e n t é ea u c r o q u i s B d e l a f i g u r e 2 0 o ù
l ' e a u d e l a r i v i è r e e s t p l u s d e n s eq u e c e l l e d u l a c , o n d o i t s ' a t t e n d re à u n e si tu a ti o n contr air e, c' est- à- dir e à une pénêtr ation
rapidede l'eau de la rivière au fond du lac (voir figure 22).
L ' u t i l i s a t i o n d ' u n s e n s e u pr o u r I ' i n f r a r o u g et h e r m i q u e (p a r a vi o n ) re p ré se nteici un excellent moyend' étudier le phén o m è n e .C e tu i -ci , e n d i stinguant les tem pér atur es,pour r a suivr e le
c h e mi n e me dn et s e a u x d e s r ivièr es.
-59-
Figure20
ENTREE
D E R I V I E R E SD E D E N S I T ED I F F E R E N T E
D A N SU N L A C
ETALEMENTEN SURFACE
E N T R E EE N P R O F O N D E U R
ENTREE A LA PROFONDEUR
DE MEME DENSITE
DESSTNE
ohpnEswETzELI tgzs
S i I ' e a u d e l a r i v i è r e e s t m o i n sd e n s eo u e c e l l e d u l a c o ù e l l e s e j e t t e ,
e l l e s ' é t a l e r a e n s u r f a c e ( c r o q u i sA ) ; s i e l l e e s t p l u s d e n s e , e l l e d e s c e n d r a a u f o n d ( c r o q u i s B ) o u j u s q u' à c e q u' e 1I e r e n c o n t r eune eau de même
d e n s i t é ( c r o q u i sC ) .
- 6 0-
Figure21
DEL'EAUD ' U N E
ETALEMENT
E,NSURFACE
DANSUN L A C .
SE DEVERSANT
RIVIERE
S E N SD U
COURANT
L o r s q u eI ' e a u d e l a r i v j è r e e s t m o i n sd e n s eq u e c e l l e d u l a c , i 1 y a
é t a l e m e n te n s u r f a c e .
F i g ur e 2 2
DE L'EAU
EN PROFONDEUR
PENETRATION
DANSUN LAC.
SEDEVERSANT
D'UNERIVIERE
S Ë N SD U
COURANT
'l
L o r s q u e ' e a u d e I a r i v ' i è r e e s t p l u s d e n s eq u e c e l l e d u l a c , i 1 y a
pénêtration en profondeur.
- 6 1-
L'utilisation dessatellites Landsat peut être égac h i m i q u ed e I ' e a u d u l a c ( s o ' l i l e m e n te n v i s a g é es i l a c o m p o s i t i o n
d e s e n s u s p e n s i oent d i s s o u s )e s t d i f f é r e n t e d e c e l l e d e I ' e a u d e
l a r i v i è r e o u e n c o r es i ' l a c o n c e n t r a t i o nd e l a c h ' l o r o p h y l l e s t d i f f ê r e n te d a n s l e s d e u xmassesd' eau. Dansle cas de la ch' lor ophylle
c e p e n d a n ti,1 e s t p l u s p r o b a b l eq u e d e m e j l l e u r s r é s u l t a t s s o i e n t
o b t e n u sa v e c 1 ' u t i l i s a t i o n d ' u n s e n s e u r d u m ê m tey p e q u e l e b a l a y e u r â b a re tte .
L a p h o t o g r a p h i seu i v a n t e( f i g u r e 2 3 ) n o u sl a i s s e v o i r
de
' é t a l e r e n t d e s e a u xd ' u n e r i v i è r e â l a s u r f a c ed ' u n
le phénomèn
1 a c . I 1 s ' a g i t d ' u n a g r a n d i s s e m edn' ut n e i m a g ed ' u n d e s s a t e l l i t e s
' 1975.
on peut le constater sur
Conr ne
L a nd sa tp ri se a u mo i s d e juin
c e t t e i m a g e ,l e s e a u xd e s r i v j è r e s B e l l e R i v i è r e e t d e s A u l n a i e s
s ' é t a l e n t e n s u r f a c es u r l e s e a u xd u L a c S t - J e a n . E t a n t d o n n él a
d a t e d e l a p r i s e , o n p e u t s u p p o s eqr u e l ' e a u d e s r i v i è r e s e s t p l u s
c h a u d eq u e c e 1 l e d u l a c .
I l e s t i m p o r t a n td e m e n t i o n n eirc i q u e l e s s a t e l l i t e s
pour ce type
L a nd sa tp e u ve n tn o u s fo u r nir d' excellents r ense' ignements
e r ce l u i -ci se pr oduit d' une façon pr atiquementconsd e ph é n o mè nca
t a n t e . 0 n p e u t e n v i s a g e rc e r t a i n s p r o b l è m eds ' a p p l i c a t j o ne n p é r i o d e
'le
r e s t e d u t e m p s ,I ' u s a g e d e c e s s a t e ' l l i t e s s e m de cruemais, pour
ble efficace.
L ' u t i l i s a t i o n d e t e c h n i q u e sd i f f é r e n t e s ( i n f r a r o u g e
t h e rmi q u eo u o n d e svi si b l es) r ' isquecependantde donnerdes r ésulphénomène.
t a t s l é g è re me ndt i ffé re n ts et ce,' lor s de l' étude du m ême
-62-
FIGURE
23
ÉralemeNr EN suRFAcEAU rAc sAtNT-JEAN.
I
0 n r e m a r q udea n sc e c e r c l e l ' é t a l e m e n te n s u r f a c ed e s r i v i è r e s
B e l l e R i v i è r ee. |t9 7
d5
e )s.A u l n a i e s ; a g r a n d i s s e m edn' itm a g e( s a t e l l i t e
L a n d s a t ,j u i n
S o u r c e : H . G . J o n e s , I N R S - t a uc; o m m u n j c a tion personne
1 le .
-63-
E n e ffe t, 1es r ayonsinfr ar ouqessont pr atiouement
tous absorbéd
s a n s I ' e a u e n m o i n sd ' u n m è t r e . E n c o n s é o u e n cneo, u s
a u r o n su n e vi si o n d u p h ê n om ène
sur une couched' eau tr ès peu pr ofond e . P a r c o n t r e , d a n sl e c a s d ' o n d e s v i s i b l e s , i l e s t p o s s i b l e ,d é 'la
pendand
te
c o m p o s i t i o cn h ' i m i q udee I ' e a u , Q U êl e s o n d e sr ê f l é c h i e s
p o r o v i e n n edn'tu n e c o u c h ed ' e a u p l u s ê p a i s s e .
P r e n o n su n l a c o ù I ' e a u e s t c l a i r e e t o ù , p ô r c o n s é t éq u e n t , l e s l o n g u e u r sd ' o n d ea s s o c ' i é easu b l e u e t a u v e r t p e u v e n p
n é t r e r p ro fo n d é me n t.U n erivièr e dont l' eau dêm ontr eune concentr at i o n d e s o l i d e se n s u s p e n s i opnl u s é l e v é eq u e c e l l e d u ' l a c e t q u i s e
d i f f u s e v e r s l e f o n d p o u r r aê t r e s u i v i e p l u s ' l o n g t e m opsa r i e s o n d e s
v i s i b ' le s q u e p a r l e s ra yo nsinfr ar ougesther miquespar ce que ces
d e r n i ers so n t a b so rb é sp l u s r apidem ent. La figur e 24 nous pr ésente
c e p h é n o mè n e .
ligure 24
PROIONGEE
DEIA DIFFUSION
DES€AUXD'UNERIVIERE
VERStE FOND
ETUDE
D ' U N L A CP A RL ' U T I L I S A T I O
DN
'ONDES
VISIBLES
côur ot DtFfustoN oBrENu
PAP I Nf PAPOU6E |HERN,'IQUE
côur ot DtFFtlstoN ogrzNU
PAP ONDES VIS|BLES
Etant donné la particularité
des ondes visibles
de pouvoir pénétrer plus profondément
dans 1'eau claire que les ondes infrarouges,
il est possible de suivre Ie phénomènede diffusion des eaux vers le fond plus longtemps.
ne r e p r é s e n t a I l e s t p o s s i b l ed ' u t i l i s e r c e p h é n o m è d
t i o n po u r a mé l i o re rn o tre connaissance
du com por tem ent
de la r ivièr e
â s o n a r r i v é e d a n sl e l a c .
t n e f f e t , p ' l u s l e c ô n ed e d ' i f f u s i o no b t e n up a r 1 ' u t i l i s a t i o n d e ra yo n si n fra ro u g esse r apnr ocher a,par super position,de
-64-
c e l u i o b t e n up a r 1 ' u t i l i s a t i o n d ' o n d e sv i s i b ' l e s p l u s i l n o u ss e r a
p o s si b l e d e d é d u i req u e l e taux de d' iffusjon ver s le fond est élevé
(diffusion rapidevers le fond). Par contre' unediffusion lente
v e r s l e fo n d se ra i n d i q u êepar des cônesde diffusion de tem pér atur e
e t de tu rb i d i té n o n -su p er posables.
L a d 'i ffu sion des r ivièr es ne se pr oduit pas seulem e n td a n sl e s l a c s m a j s a u s s j d a n sl e s r i v i è r e s . T o u t e f o i s , d a n s
c e c a s, l a d i ffu si o n n e se fait pas du tout de la m êmefaçon. En
des eaux de la pivièr e qu i
e f f e t, à ca u sed e l a vi tesse d' écoulement
r e ç o ' i t l e s e a u xd e I ' a f f l u e n t , i l s e p r o d u ' i tu n e s t r a t j f i c a t i o n h o r i z o n ta 'l ed a n s l e co u rs d 'eau r écepteurde telle sor te que les eaux
str atifié'
d e s co u rs d 'e a u g 'l i sse n t côte â c$te dans un écoulem ent
sur une distance r el e mé l a n g ed e s e a u x se p roduisantgénér alem ent
I a t ive me n tl o n g u e .
dans le cas de la diffus' ion des eaux d' une
T o u t co mme
r j v i è r e d a n sl e s e a u xd ' u n l a c , l a d i f f u s ' i o nd e s e a u xd ' u n e r i v i è r e
d a n sc e l l e s d ' u n e a u t r e r i v i è r e p e u t ê t r e é t u d i é e p a r t é 1 é d ê t e c t i o n .
L e s p a ra mè tre sd e te mp ér atur e,de compositionchim iquedes eaux ( sot tre
l i d e s e n s u s p e n s i oent l o u d i s s o u s )e t d e c h l o r o p h y l ' l ep e u v e n ê
u t i l i s é s s i l e s c o n d i t i o n s1 e p e r m e t t e n t .
sont constants' i I s peuces phénomènes
De p'lus, comme
v e n t f a c i l e n e n tê t r e é t u d i é sp a r s a t e ' l l i t e . L e s f i g u r e s 2 5 e t 2 6 i 1 '
str atifié dont il a été que s d' écoulement
l u stre n t b i e n l e p h é n o mène
t i o n a u p a ra va n t.
I I . 3 . 2 . 5 L e s c o u r a n t sd a n sl e s l a c s
en
L e s é t e n d u e sd ' e a u t e l s les lacs sont constam m ent
qui peuventse répercuter sur toute I a masmouvement.Cesmouvements
-65_
rrcURE
25
ncouapÉDANsrErAc sAINT-JEAN.
EMBoucHuRE
DEtA nrvrÈne
é o u sl a i s s e n t v o i r c l a i r e m e n t ' l ' é c o u l e L e s e a u xc h a r g é eds e l a T i c o u a p n
me n t stra ti fi é su r l e s ber gesdu lac St- Jean. De plus, on peut r em ar quer
q u e l ' e a u d ê v i e v e r s l a d r o i t e ( S o u r c e : H . G . J o n e s ,I t { R S - E a uc ;o m m u n i c a tion personnelle).
TIGURE
2ô
E N T R ED
EU SAGUENAY
D A N St E S A I N T . I A U R E N T .
par r appor t â celle s du
L a d i ffé re n ce d e te i n te des eauxdu Saguenay
p
er
m
et
que
se c ol l ent
S a i n t-L a u re n tn o u s
de bien voir
celles du Saguenay
(
S
o
u
r
c
e
:
H . G . J o n e s , I N R S - E a uc ;o n m u n i c a t i o n
à l a r i v e n o r d ; i m a g eL a n d s a t
personnelle).
-66t une par tie de cel' le- ci sont causéspar
s e d'e a u o u si mp l e me nsur
d e u xf a c t e u r s p r i n c i p a u x ,s o i t I ' e n t r é e d e s r i v j è r e s d a n s l e s l a c s
et le vent.
L ' e n t r é e d ' u n e r j v i è r e d a n su n l a c e n t r a î n eu n d é p 1 a 'le
fait même
la création
c e m e n dt e I ' e a u d u l a c . C e c i p r o d u ' i tp a r
d ' u n c o u r a n td a n Sl e l a c , c o u r a n tq u i a u r a t e n d a n c eâ d ê v i e r v e r s l a
d r o j t e d a n s ' l ' h é m i s p h èNr eo r dà c a u s ed e l a f o r c e d e C o r i o l j s . * C e
p h é n o m èe
n set i l l u s t r é â l a f i g u r e 2 7 .
L e ve n t, pour sa par t, peut aussi êtr e la causede
g r a n d sc o u r a n t sd a n s ' l e s l a c s . E n e f f e t , l e v e n t e n s e d é p 1 a ç a n t
s u r l a s u r f a c ed e I ' e a u e n t r a î n e c e t t e d e r n i è r ed a n ss a d i r e c t i o n
â la page4l et aux figur es' 10
c o nrn n
e o u s l 'a vo n s vu p récédem m ent
et ll.
L o r s q u el e l a c e s t d e g r a n d es u p e r f i c i e , i 1 e s t p o s des zones, de dir ect' ions
s i b l e q u e l e ve n t p ro vi e nne,dépendanunent
d i f f é re n te s,ce q u i ca u sela for m ation de cour antstour nant dans le
s e n sc o n t r a i r e l ' u n d e I ' a u t r e . 0 n p e u t d o n ce n d é d u i r eq u e l e v e n t
p e u t e n g e n d re d
r e s co u rantsdont la for ce est supér ieur eâ' la for ce
n set f a c ' i l e m e not b s e r v a b ' làe l a f i g u r e 2 8 .
d e C o r j o l i s . C e p h é n o m èe
L ' é t u d ed e l a d y n a m i q udee s e a u xd ' u n l a c p e u t ê t r e e f f e ctu é e p a r té 'l é d é te cti onen ut' ilisant les affluents des lacs com ' les
r ivièr es qui se déver sentdans les
m e "re p è re s" . E n e ffe t,
chil a cs o n t so u ve n tu n e e a u de tem pér atur eet/ou de com posit' ion
m i q u ed i f f é r e n t e d e c e l l e d e s l a c s , c e q u i n o u sp e r m e td e s u j v r e
coup, de connaltr e la
l e u r é vo l u ti o n d a n s l e s lacs et du m ême
'l acs.
Les techniquesde télédétect' ionà end y n a mi q udee s e a u x d e s
* I l e s t i m p o r t a n td e n o t e r q u e d a n sp l u s i e u r sc a s , I ' e f f e t d e l a f o r c e d e C o r i o l i s n e s e r a p a s p e r c e p t i b t eâ c a u s ed e l a f a i b l e s u p e r f i c i e d e s l a c s . D e m ê m ed, a n sd ' a u t r e s c a s , e l l e s e r a a n n i h i l é ep a r
' le
sens contr air e) caul a fo rce d e s co u ra n ts (qui peuventêtr e dans
'l e s
ri vi è re s.
sés par
-67-
F I G U R E2 7
EFFET DE LA FORCE DE CORIOLISSUR L,ENTREE DES RIVIERES
D A N SL E S L A C S ( H E M I S P H E R EN O R D)
\
-+>
\
E F F E T D E C O R I O L I SF A I S A N TD E V I E R
VERS LA DROITE
LES COURANTS
L e s e a u x a u r o n t t e n d a n c eà s e c o l l e r à I a r i v e d r o ' i t e e t à c i r c u l e r d a n s
l e s e n s c o n t r a i r e d e s a i q u i l l e s d ' u n e m o n t r e ( h é m si p h è r e n o r d) .
68F I G U R E2 8
PARLE VENTSURLE LAC M]CHIGAN
DE SURFACE
ENGENDRES
COURANTS
o
s
t \
A
I
\
\
/ l
\
\
,
f
DE SURFACE
COURANTS
- 28 Juin 1955
Corte synopfique
Légende
V : Direcliondu vent
C : Direcfiondes couronls
otsstut ohpnÈs wErzEL,t9z5
C e r t a i n s c o u r a n t s t o u r n e n t d a n s l e m ê m es e n s q u e 1 e s a i q u i l l e s d ' u n em o n t r e ,
c e q u i e s t c o n t r a i r e à l a c i r c u l a t j o n p r é v u ed a n s I ' h é m i s p h è r en o r d . C e s
c o u r a n t s s o n t e n g e n d r é sp a r d e s v e n t s d o n t I a f o r c e e s t s u p é r i e u r e à l a f o r c e
d e C o r io l i s .
- 69-
que ce' lles élaboles mêmes
v i s ag e r p o u r ce s é tu d e ssont êvidennnent
r é e s d a n sl a s e c t i o n p r é c é d e n t e( s e c t i o n I I . 3 . 2 . 4 ) .
L a f i g u r e s u i v a n t e( f i g u r e 2 9 ) l a i s s e v o i r c l a i r e m e n t
1 a dyn a mi q udee s e a u x d u lac Saint- Jean,notar m entdans la par tie
o u e s t d u ' l a c . 0 n r e m a r q uqeu e 1 e s e a u xd e s r i v i è r e s P é r i b o n c a( a u
n o r d ) e t T i c o u a p é( e n t r e l e s r i v i è r e s M i s t a s s i n i e t C h a m o u c h o u a n e * )
' lac,
s o n t d ê vi é e sve rs l a g a uchelor s de leur entr ée dans le
ce qui
n o u si n d i q u e u n m o u v e m egn'ti r a t o i r e c o n t r a i r e à c e l u i q u i e s t h a b i t u e l l e m e n to b s e r v és u r c e l a c . E n e f f e t , s e l o n l e s o b s e r v a t i o n sf a i t e s s u r c e l a c , ] e s e a u xt o u r n e n tg é n é r a l e m ednat n sl ' a u t r e s e n s ( H . e .
J o ne s, co rn mu n i ca ti opne rsonnel
le) .
L a c a u s e1 a p l u s p r o b a b l ed ' u n t e l m o u v e m eenst t s a n s
c o n t r e d i t l e v e n t ; c e j o u r - l à , u n v e n t d ' e n v i r o n 1 8 k m / hs o u f f l a i t
d a n sl a d i r e c t i o n S u d - E s d
t a n sc e t t e r é g i o n . I 1 e s t p o s s i b l eq u e
gi radu sens du mouvement
ce vent a'it pu provoquerun renversement
toire deseaux.
I I . 3 . 2 . 6 L a c i r c u l a t i o n d e L a n g mrg i
r est un phénomène
de c'ircuLa ci rcul atj on de Langmui
l a t i o n d e I ' e a u d e s u r f a c es o u s I ' e f f e t d u v e n t q u i c a u s el a f o r m a t i o n d e l o n g u e sb a n d e sd e m a t i è r e s( d e U r i s , é c u m e sa, l g u e s , e t c . ) à
l a s u r f a c ed e s m a s s e sd ' e a u . C e sb a n d e ss o n t p a r a l l è l e s e n t r e e l l e s
e t se fo rme n td a n s l e se ns du vent. 0n les r etr ouve sur tous les
t a i s s a n c ea v e cd e s v e n t s d e v i t e s s e a u s s i
lacs et elles prennenn
f a i b l e q u e7 à 1 0 k m / h .
* 0 n n e d i s t i n g u ep a s c l a ' i r e m e nlte s e a u xd e s r i v i è r e s C h a m o u c h o u a n e
et Mistassini.
-70-
FIGURE
29
LA DYNAMIOUEDESEAUXDU IAC SAINT.JEAN.
A g ra n dsse
i me ndt ' i ma ge( s a t e l l i t e L a n d s a t ) . S o u r c e :
IN R S -E a
personne
; uco mmu n i cation
1 le .
Jones,
7T-
o n peut le voit â la figur e 30, la for mation
C o mme
d e c e s b a n d e ss e r a i t c a u s é ep a r ' l a r o t a t i o n d e c e l ' l u l e sd ' e a u d a n s
l e s e n s i n v e r s e ' l ' u n ed e l ' a u t r e , c r é a n t d u m ê m ceo u pd e s p o i n t s
d e co n ve rg e n ce
e t d e d i ver genceoù les m atièr esflottantes s' accum u l e n t . C e t t e r o t a t i o n p r o v i e n d r a i ts e l o n F a l l e r ( . | 9 6 9 )d ' u n e i n s ver s le bas et mettant
t a bi l i té e n su rfa ce e n g endr antun mouvem ent
e n b r a n l e u n m é c a n i s mdee c o n v e c t i o n . C e t t e i n s t a b i l i t é s e r a i t g é n é r é ep a r l e s o s c i l l a t i o n s v e r t i c a l e s c a u s é e sp a r ' l e s v a g u e sd e s u r f a ce .
est tr ès impor tante
de ce phénomène
L a co n n a' issance
lors de l'étude des lacs car la djstribution desmicro-organismes,
d e l a ma ti è re o rg a n i q u eou des autr es matièr esen sur face ser a inf l u e n cé esu r to u te 1 a super ficie exposéeau vent.
A i n s i , 1 e s r é s u l t a t s d ' u n ec a m p a g nd e' é c h a n tl il o n n a g e
p o u rra i e n t n e p a s ê tre repr ésentatifs des valeur s r éelles r etr ouvées
d a n sl e m i l i e u s i , p â r e x e m p l et,o u s l e s é c h a n t i l l o n ss e r a i e n tp r i s
e n t r e l e s b a n d e s . M e n t j o n n o ni cs i q u e l o r s q u eI ' o n s e d é p l a c es u r
u n l a c , p o u r é c h a n t i l l o n n e r ,n o u ss o m m et rsè s p r è s d e l a s u r f a c ed e
I ' e a u . D e c e f a i t , s i l e s b a n d e s o n t l e m o i n d r e m eénlto i g n é e sI ' u n e
d e l ' a u t r e , e l l e s p e u v e n tp a s s e r c o m p l è t e m einnta p e r ç u e s .
par télédétection est
L 'o b se rvationde ce phénomène
r e l a t i v e m e n ts i m p l e . t n e f f e t , i l e s t f a c i l e d e p r é v o i r l e m o m e n t
d e l a m a n i f e s t a t ' i o (nv e n t ) ; d e p l u s , i l s e m a n i f e s t ed e f a ç o n t r è s
n e t t e à l a s u r f a c ed e I ' e a u ( b a n d e sb l a n c h â t r e sa l i g n é e sp a r a l l è l e m e n td a n s l e se n s d u ve nt) de sor te qu' il peut êtr e capté par tous
l e s s e n s e u r so p é r a n td a n sl a r é g i o n v i s i b l e d u s p e c t r eé l e c t r o m a gnétique.
s e s ' i t u e a u n i v e a ud e l ' é c h e l Le principal problème
assez
l e d e re p ré se n ta ti o n . En effet, les bandessont génér a' lem ent
l o n g u e sm a i s d e t r ê s f a j b l e l a r g e u r d e s o r t e q u ' u n ef o r t e r é s o l u t ' i o n
na
e s s e r ai n a p e r ç u . L e s u r v o l
a u s o l e s t n é c e s s a i r es i n o n 1 e p h é n o m è p
-72-
Figure,30
A LA SURFACE
DESBANDESDE PARTICULES
FORMATION
DESEAUXSOUSL I N F L U E N CDEU V E N T .
P A R T I C U L E SA M A S S E E s
A LA SURFACE
v
È8
3,""
e-
.-"É
"s
DessinêdioprèsWelzel, 1975
L e s p a r t i c u l e s s o n t a m a s s é e às l a s u r f a c e p a r u n m é c a n i s mdee r o t a t ' i o n c i e s
c e l l u l e s d ' e a u e n s e n s i n v e r s e I ' u n e d e I ' a u t r e-
_73_
F I G U R E3 I
CIRCUIATIONDE tANGârlUlRSURtÊ tAC DESDEUX-MONÏAGNES
L e s b a n d e sd e p a rti cu les peuventêtr e longueset tr ès m inces. P hoto
p ri se p a r h é l i co p tè re, m ai 1977..
32
FTGUnE
DELANGIIIUIR
DANSUNEBAIESURtA RlVl€tEDULIEVRC
CIRCUIATION
ne se pr od ui t pas
Ce phénom ène
s e u l e m e net n l a c ; i l p e u t é g a 1 e m e n ts e p r o d u i r ee n r i v i è r e s i
l e s c o n d i t i o n ss ' y p r ê t e n t .
( S o u r c e : R . L a m o n t a q nm
e ,i n i s t è r e
d tu Q u é b e cc; o m de l'Environnemen
I el ) .
m u n i c a t i o np e r s o n n e
74p a r a v i o nà b a s s ea l t ' i t u d es e m b l ei c i l e m e j l l e u rm o y e n
d ' é t u d i e rc e
p h é n o m èp
nu
e i s q u ' i 1 p e r m e tu n e b o n n er é s o l u t i o ne t u n e f r é q u e n c ed e
p r i s e é l e v é es i d ê s ' i r é e . I l v a s a n sd i r e q u e l e s s a t e l l i t e s n e p e u v e n t ê t r e u t i l i s ê s ' i c i é t a n t d o n n él e u r r ê s o l u t i o na u s o l e t l e u r
f r é q u e n c ed e p r i s e .
L e s f i g u r e s 3 l e t 3 2 n o u sl a i s s e n t b i e n v o j r l e s b a n s l a s u r f a c ed e l ' e a u . 0 n p e u t v o i r f a c i l e m e n t( s u r l a
desblancheà
f j q u r e 3 l e n t r e a u t r e s ) q u e l e s b a n d e ss o n t t r è s m i n c e sm a i sq u ' e 1 t t r e r e l a t i v e m e n lt o n q u e s .
l e s p e u v e nê
I I . 3 . 2 . 7 L a b a r r e t h e r mqi u e
L e p h é n o mène
de la bar r e ther miquese pr odu' it dans le s
l a c s ( ' l e s g r a n d sl a c s s u r t o u t ) a u p r j n t e m p sl o r s d u r é c h a u f f e m e nd te s
e a u x . I l c o n s i s t ee n l a f o r m a t i o nd ' u n e s t r a t i f i c a t i o n v e r t i c a l e d e
l ' e a u p r è s d e s b e r g e sa l o r s q u e l e c e n t r e e s t t o u j o u r s e n i s o t h e r m i e .
E n e f f e t , à l a f o n t e d e s g l a c e sa u p r i n t e m p s l,' e a u
p e u p r o f o n d ed e s b e r g e ss e r ê c h a u f f ep l u s r a p i d e m e nqt u e 1 ' e a ud u
1 a r g e . I l e n r é s u l t e q u e l ' e a u p r è s d e s b e r g e ss e s t r a t i f i e a l o r s
q u e 1 ' e a ud u ' l a r g ed e m e u reen i s o t h e r m i e . L a z o n ed e t r a n s i t i o n e n t r e l e s e a u xs t r a t i f i é e s e t l e s e a u xn o n - s t r a t ' i f i é e se s t a p p e l é e
b a r r e t h e r m i q u e( v o j r f i g u r e 3 3 ) . C e l l e - c i e s t e n f a i t u n j s o t h e r m e
v e r t i c a l A 4 0 C q u i s e d é p l a c ev e r s 1 e l a r g e a u f u r e t à m e s u r eq u e
I ' e a u d u l a c s e r é c h a u f f e . E l l e d ' i s p a r a i tl o r s q u el e s d j f f é r e n c e s
d e t e m p é r a t u rd
e e c h a q u ec ô t é d e l a b a r r e d j m i n u e n e
t t quetoute la
m a s s ed ' e a ud e v i e n ts t r a t i f i é e .
de bar r e ther miqueest r elativementimC e p h é n o mène
p o r t a n t c a r i 1 p e r m e tu n c e r t a i n b r a s s a g ed e s e a u x . t n e f f e t , d e s
c o u r a n t sd e d e n s i t é s e f o r m e n td e c h a q u ec ô t é d e l a b a m e t h e r m j q u e
c a u s a n ut n e c i r c u l a t i o n d e l ' e a u d a n st o u t e l a m a s s ed ' e a u . C o m m e
o n p e u t l e c o n s t a t e rà l a f i g u r e 3 4 , d u c ô t é d e l a r i v e l ' e a u p r è s
d e l a b a r r e t h e r m j q u es e r e f r o j d i t à e n v i r o n4 0 C , c e q u ' i a u g m e n t e
s a d e n s i t ée t c r ê e u n c o u r a n td e d e n s i t é . D e l ' a u t r e c ô t é d e l a
b a r r e , 1 e m ê m pe h é n o m èsnee p r o d u i t , m a i sà I ' i n v e r s e . L ' e a up l u s
- 7 5-
F T G U R E3 3
r
PHENOMENEDE BARRETHERMIQUE
SURLELAC ONTARIO
T E M P E R A T U REEN P R O F O N D E U R
I p a n r r e C E N T R A LDEUL A c ( N o R D - s u D ) I
A LA SURFACE
TEMPERATURE
26-e9 AVR|L 1965
17-20MAr r965
Dessiné d'oprês Welzel | 1975
A r e m a r q u e qr u ' " i l y a , j u s q u ' à l a f i n - ' i u i n ,d e u x t y p e s d e s t r a t i f i c a t i o n .
L a s t r " a t j f i c a t ' i o nh o r i z o n t a l e d i s p a r a î t l o r s q u e l a s t r a t i f i c a t i o n v e r t ' i cale s'installe.
- 7 6-
Figure34
COURANTS
DEDENSITEDE CHAQUE
COTEDELA BARRETHERMIQUE
50c
\
\
l ' ' l ê c a n i q udee c o n v e c t i o n r e l i é à l a b a r r e t h e r m i q u e .
-77froide se réchauffe au contact de la bar r e ther miqueet dev' ientplus
d e nse ,cré a n t é ci a l e me nt
un cour ant de densité le lonq de cette der nière.
d,un,ac.
En.r::r:Ti":ï":::lrl:';::ï::
l:,:':::':];i,:::ï;I
a l i m e n t e n tu n l a c s o i e n t p l u s c h a r g é e se n é l é m e n t sn u t r i t i f s q u e
l e s e a u xd e c e l a c â c a u s ed u l e s s i v a g eq u i s e p r o d u i t l o r s d e l a f o n ne la
t e d e 1 a n e i g e . I l p e u t d o n cs e p r o d u ' i r e ,à c a u s ed u p h é n o m è d
b a r r e t h e r m i q u e q, u e l e s e a u xd ' u n l a c p r è s d e s b e r g e ss o i e n t p l u s
r i c h e s e n é l é m e n t sn u t r i t i f s e t p l u s c h a u d e q
s u e c e l l e s d u 1 a r g e ,c e
q u i y a mè n e rau n e p l u s g randepr oductiv' ité.
E n c o r ei c i , i l e s t i m p o r t a n tq u e l e c h e r c h e usr o i t i n f o r m éd e l a m a n i f e s t a t i o nd e c e p h é n o m è n
l oer s d ' é t u d e sd u m i l i e u a q u a t tre grandement
t i q u e c a r l e s r é s u l t a t s d e l ' é c h a n t i l l o n n a g ep e u v e n ê
i nfl uencés.
par télédétection peu t
L 'o b se rvationde ce phénom ène
ê t r e fa i te d e d i ve rse s façons. En effet, 1e phénom ène
de la bar r e
t h e r m i q u e t, o u t c o m mcee l u i d e l a c j r c u l a t i o n d e L a n g m u i rp, e u t o c c a s i o n n e ru n e a c c u m u l a t i odne p a r t i c u l e s e n s u r f a c ea u n i v e a ud e l a b a r r e . A i n s i , u n s e n s e u r o p é r a n td a n sl a r é g i o n d u v i s i b l e d u s p e c t r e
é l e ctro ma g n é ti q upee rme ttr ade bien capter ce phénom ène.De même,i l
e s t p o s s i b l ed ' e n v i s a g e Ir' u t ' i l i s a t i o n d u p r o c h ei n f r a r o u g es i l a c o n c e ntra ti o n d e ch l o ro p h y'lleest assezélevée. Les djffér ences per çuesde
c h aq u ecô té d e l a b a rre nousper mettr aientune bonner epr êsentationdu
p h én o mè n e .
T o u t e f o ' i s I, ' u t i l i s a t i o n d e I ' i n f r a r o u g et h e r m i q u se e m b l e l a t e c h n i q u el a p ' l u si n t é r e s s a n t e
à u t i l i s e r p a r c eq u ' e 1 l ee s t l a
p l u s sû re . E n e ffe t, a d venantle cas où la pr oduct' ionser ait la m êm e
d e c h a q u ec ô t é d e l a b a r r e o u e n c o r es ' i l n ' y a v a i t p a s d ' a c c u m u l a t ' i o n
d e d é b r i s à l a s u r f a c ea u n i v e a ud e l a b a r r e , l e s d e u xt e c h n i q u e sp r é -
-78-
c é d e n t en
s e n o u ss e r a i e n td ' a u c u n eu t i l i t é . L ' u t i l i s a t i o n d e s e n ' la
s e u rs à i n fra ro u g e th e rm iqueper metpar contr e d' obtenir
tempér at u r e à l a s u r f a c ed u l a c e t c e , p o u r t o u s l e s s u r v o l s .
E n c e q u i c o n c e r n el e s p l a t e s - f o r m e s l,' a v i o n s e m b l e
e n c o r ei c i l e m e i l l e u r o u t i l à u t i l i s e r c a r i 1 p e r m e tu n e f r é q u e n c eé l e v é e d e s u r v o l se t u n e p l u s f o r t e r é s o l u t i o na u s o l q u e l e s s a t e l l i t e s ,
c e q u i se mb l etrè s i mp o r tantpour 1' étude de ce phénomène.
D e p ' l u s , é t a n t d o n n é1 a p o s s i b i l i t é d ' u n e f r é q u e n c e
é l e v é ed e s u r v o l s , I ' a v i o n p e r m e td e s u i v r e l ' ' é v o l u t i o n d u p h é n o m è n e
d a n sl e t e m p s ,c e q u ' i l e s t i m p o s s i b l e
de faire en se fiant auxdonn é e sp r i s e s p a r s a t e lI i t e s .
I I . 3 . 2 . 8 L a g la c e
Le phénomène
de la glaceest très familier pourtout e p e rso n n evj va n t a u Québecp u i s q u el e s l a c s e n s o n t r e c o u v e r t s
p e n d a nqt u a t r e à s i x m o i s e t p l u s p a r a n n é ed é p e n d a ndte s r é g i o n s .
' le
phénom èA ve c l e s vaguesde sur face, 1a glace est
n e l e p l u s c o n n ud e t o u s c e u xd o n t i l a é t é q u e s t i o nd a n sc e t r a v a i l
e t c e , à c a u s ed e s a t r è s g r a n d ef a c i l j t é d ' o b s e r v a t i o n .A i n s i , c o n t r a i re me n t a u x p h é n o mè nes
de seichesou de la bar r e ther m iquepar
e x e m p ' l e1, e p h é n o m è n
de la glaceen milieu lacustre "est ignoré"de
p e r so n n ee t d e p 'l u s, a é té étudié depuis ' longtemps.
N o u sa vo nsvu au début du pr ésent chapitr e les d' iffér e n t e s é t a p e sd e l a p r i s e e t d e l a f o n t e d e l a g l a c e s u r l e s l a c s .
N o u sp o r t e r o n sn o t r e a t t e n t i o n m a i n t e n a nst u r l ' a p p l i c a t i o n d e l a
t é l êd é te cti o n d a n s l 'é tu de de ce phénom ène.
L a t é l é d ê t e c t i o np e u t ê t r e u t i l i s é e i c i d a n sp ' l u s i e u r s
g e n r e sd ' ê t u d e s ,t e l l e s l ' é v o l u t i o n d u g e 1 e t d u d é g e 1s u r u n l a c ,
l a l o c a l i s a t i o n d e s z o n e sd e t r a n s p a r e n cdee l a g 1 a c e ,l ' i d e n t i f i c a -
-79,t i o n d e s t y p e s d e g 1 a c e ,l a l o c a l i s a t i o n d e s b a n c sd e g l a c e , d e s
z o n e sd e p r e s s i o nd a n sl a g l a c e ( f a i l l e s ) , e t c .
Pl usieurs techniques di ffërentes peuventêtre ut'i l'i s é e ss e l o n l ' é t u d e â r é a l ' i s e r . A i n s i , c o n c e r n a nlte s é t u d e sd e l o t t r e e n v i s a g é eàs p a r t i r d e p l u s i e u r st y p e s
c a l i s a t ' i o n ,e 1 1 e sp e u v e n ê
d ' a p p a r e i l s . E n e f f e t , â c a u s ed u f a c t e u r v i s u e l q u i a c c o m p a q lnae
g l a c e e t l a n e i g e , d e s p h o t o c r a p h i epsr i s e s p a r a v i o n à h a u t ea l t i t u d e o u e n co red e s i ma g esde satellites ( NOAA,
Landsatou Seasat)
p e u v e n ft a c i l e m e n ts e r v i r à I ' i d e n t i f i c a t i o n d e s z o n e se n g l a c é e s ,
r e n s e i g n e m e net s s e n t i e l sp o u r l e s n a v i r e s s i l l o n n a n t c e s e a u x .
L e s sa te llites peuventaussi nous per m ettr ede local i s e r l e s z o n e sd e g ' l a c et r a n s p a r e n t eo ù , a u p r i n t e m p s ,o n p e u t a p p r é h e n d eur n e p r o d u c t i o np r i m a i r es o u sl a q l a c e ( t o u t e f o i s , l e s a t e l l i t e N 0 A An e d e v r a i t p a s ê t r e d ' u n e g r a n d eu t i l i t é i c i é t a n t d o n n é s a f a i b l e r é s o l u t i o na u s o l ) .
D e m ê m e1, e s s a t e l l i t e s n o u sp e r m e t t e n dt e l o c a l i s e r
l e s z o n e sd e f a i l l e s e t d e s t r i e s d a n s1 a g 1 a c e ,c e q u i r é v è l e l e s
z o n e sd e p r e s s i o nd u e sâ l a t h e r m o d y n a m i qouueà u n e b a i s s ed u n i v e a u
d u l a c . L e s f i g u r e s 3 5 , 3 7e t 3 8 n o u s l a i s s e n t b i e n v o i r l e s p h é n o m è n e s ;
à r e m a r q u esru r l a f i g u r e 3 8 l a f a ç o n d o n t l a g l a c e s e b r i s e s u r l e l a c
S a i n t - J e a ne t l a p r e s s i o nq u i e s t e x e r c é es u r l a r i v e E s t , c e q u i e s t
s u s c e p t i b l ed e p r o v o q u e lr' é r o s i o n d e s b e r g e sd u l a c .
E n c e q u ' i c o n c e r n el a l o c a l i s a t i o n d e s b a n c sd e g l a c e s e
d é p 1 a ç a nstu r I ' e a u n e l l e p e u t ê t r e f a i t e f a c i l e m e n tà p a r t i r d e s d o n n é e s
t r a n s m i s e sp a r l e s s a t e l l i t e s ( L a n d s a et t S e a s a t ) * . T o u t e f o i s , l a f r é q u e n c ed e p r i s e d e c e s a p p a r e i l sr i s q u e d ' ê t r e t r o p f a ' i b 1 ep o u r q u e
I ' o n p u i s s es u i v r e a v e cp r é c i s i o n l e s d é p ' l a c e m e ndtes c e s b a n c sd e
g 1 a c e . I 1 f a u d r a i t d o n cp r é v o i r u n e c o u v e r t u r ep a r a v i o n à h a u t e
a l t i t u d e p o u r c o m p l é t e rl ' i n f o r m a t i o n .
* Q u o i q u el a f r é q u e n c ed e p r i s e d u s a t e l l i t e N O A A
soit adéquate,
s a r é s o l u t i o n a u s o l s e m b l et r è s f a i b l e p o u r c e g e n r ed ' é t u d e .
- 80 FIGURE35
À la FrN DE['HrvER.
tAc sArNT-JEnN
L e l a c e st co u ve rt d e glace. 0n r emar queles fr actur es et les cr êtes
d e p r e s s i o nd a n sI a g l a c e ; a g r a n d i s s e m edn' itm a g e( s a t e l l i t e L a n d s a t ) .
S o u r c e : H . G . J o n e s , I N R S - E a uc ;o r n m u n i c a t ipoenr s o n n e l l e .
FIGURE
3ô
oÉeurou oÉcerAu LAcsArNT-JEAN.
L e s ri vi è r" e s l e s p l u s impor tantessont libr es de glace et leur s eaux
c o n m e n c eân tb r i s e r c e l l e d u l a c S t - J e a n ; a g r a n d i s s e m edn' ti m a g e
( s a t e l l i t e L a n d s a t ) . S o u r c eH . G . J o n e s , I N R S - E a uc ;o m n u n i c a t i opne r so n n eIle .
-B'lfrGuRE37
AtI OÉSUT
OUOÉOEIAU LACSAINT.JÊAN.
DANStA GTACE
FRACTURES
A remarqueren ce début de dége1les nombreuses
fractures et crêtes
d e p r e s s i o nd a n s l a g l a c e ; a g r a n d i s s e m edn' ti m a g e( s a t e ' l l i t e L a n d s a t ) .
S o u r c e : H . G . J o n e s , I N R S - t a uc; o r n m u n i c a t i po en r s o n n e l l e .
FIGURE
36
fIN DIJOÉOCIAU IAC SAINT,JEAN.
L a z o n ed u l a c o ù s e d é v e r s e n lte s t r o i s g r o s s e sr i v i è r e s ( P ê r i b o n c a ,
M i s t a s s i n ie t C h a m o u c h o u aenset )l i b é r é e d e l a g l a c e b i e n a v a n t l e s p a r ti e s ce n tra l e s e t d e l' exutoir e. La Gr andeDéchar ge
par contr e es t l 'i br e
d e g l a c e ; a g r a n d i s s e m edn' ti m a g e( s a t e l l i t e L a n d s a t ) . S o u r c e : H . G . J o n e s ,
per sonnel
IN R S -E ;a uco rn mu n i cation
le.
-BZ-
pour les études de gel et de déqel
Il e n va de même
d e s l a cs*. C o n rnoen p e ut le constater aux figur es 35 a 38 fnclusit o u sa p p o r t e rd e s r e n s e i g n e m e ni tnsv e m e n t ,l e s s a t e l l i t e s p e u v e n n
t é r e s s a n t ss u r 1 e s p h é n o m è néevso l u t i f s . T o u t e f o i s , c e s r e n s e i g n e m e n tsé ta n t sta ti q u e s p a r r appor t aux phénomènes,
des donnéessuppl ém e n t a i r e ss e r a i e n t n é c e s s a i r e p
s o u r u n e é t u d ec o m p l è t e .
A i n s i p a r e x e m p l e i,l s e r a i t i n t é r e s s a n td e p o u v o i r
s u i v r e l ' é v o l u t i o n d e s z o n e sd e d é g e 1à l a s o r t i e d e s r i v i è r e s d a n s
l a c o u c h ed e g l a c e q u i r e c o u v r el e l a c . C e l a p
. e r m e t t r a i td e c o n n a î t r e
p a r 1 a fo rmed e s cô n e s, l a dir ection des cour antsdesaffluents sans
I'effet du vent.
C o m mdea n sl e c a s p r é c é d e n tI,' u t i l i s a t i o n d e I ' a v i o n
s e m b l eê t r e e n c o r ei c i l a m e i l l e u r e s o l u t i o n . D e s s e n s e u r s d ' i n f r a t t r e u t j l i s é s e n p l u s d e s s e n s e u r sd ' o n d e s
r o u g et h e r m i q u ep e u v e n ê
v i s i b l e s , c e q u i e s t u n g r a n da v a n t a g el o r s d ' é t u d e sd e c e g e n r ec a r
l e s d i ffé re n ce s d e te mp ér atur epeuventappor ter des détajls n' appar a i s s a n t p a s s u r d e s p h o t o g r a p h i eosr d i n a j r e sc o m mpea r e x e m p l eu n
d é bu t d e fo n te d e l a q l a c e en sur face.
N o t o n st o u t e f o i s q u e s i d e s i m a g e sd e s s a t e l l i t e s
L a n d s a ts o n t u t i l i s é e s , i 1 e s t p o s s i b l ed e d é t e c t e r c e t é t a t d e c h o s e e n c o m p a r a nl e
t s i m a g e sd e s b a n d e s4 e t 7 . S u r I ' i m a g ep r i s e
d a n s l a b a n d e4 , 1 a g l a c e a p p a r a î t r ab l a n c h ea l o r s q u ' e 1 l e a p p a r a î t r a n o i r e s u r c e l l e p r i s e d a n s l a b a n d e7 ( B a r n e s ,B o w l e y ,C h a n ge t
t { i I I a n d ; 1 9 7 4.)
D a n sl e c a s d ' é t u d e sv ' i s a n tI ' j d e n t i f i c a t i o n p a r t é l é d é t e c t i o nd e s d i f f ê r e n t s t y p e s d e g l a c e ( é p a i s s e u r ,â g e , e t c . ) ,
1 e m o y e nl e p l u s e f f i c a c e a c t u e l l e m e nets t s a n sc o n t r e d i t I ' u t i l i s a t i o n à b a s s ea l t i t u d e ( a v i o n ) d e s e n s e u r sa c t ' i f s . G ê n é r a l e m e n t ,
* Qu o i q u el a fré q u e n ced e pr ise d u s a t e l l i t e N O A sAo i t a d é q u a t es, a
r é s o l u t i o n a u s o l s e m b l et r è s f a ' i b l e p o u r c e g e n r ed ' é t u d e .
- 83-
l e s l o n g u e u r sd ' o n d e se m p l o y é esse s i t u e n t d a n s l e s m i c r o - o n d e s ,
c e l l e s - c i p e r m e t t a nut n e b o n n ep é n ë t r a t i o nd e l a 9 1 a c e . L e s b a n u t i l i s ê e s s o n t l e s b a n d e sX ( l o n g u e u r
des les plus régu1ièremen
d ' o n d ed e 2 , 2 5 c m ) , C ( l o n g u e u dr ' o n d ed e 5 , 3 0 c m )e t L ( l o n g u e u r
d ' o nd ed e 2 5 ,0 0 cm), ce tte der nièr e per m ettantune pénétr ationenco r e p l u s p ro fo n d e .
, oore
A i n s i , a v e cc e g e n r ed ' à p p a r e i l s oP a r a s h a rM
e t B i g g s { 1 9 7 4 )o n t i d e n t i f i ê l e s g l a c e sd e 0 à 3 6 0 c m e t p 1 u s .
I l s l e s o n t é g a l e m e nctl a s s é e ss e l o n l e u r â g e .
D e mê me,Roseet Vicker s ( 1972)ont r éussi à évalue r
1 ' 6 p a i s s e u rd e l a g l a c e e n u t i l i s a n t u n r a d a r â o n d e sc o u r t e sà p a r t i r d ' u n h é li c o p t è r e .
I l e s t à p r é v o i r q u e c e g e n r ed ' é t u d e p r e n d r ad e I ' a m p l e u r a u c o u r s d e s p r o c h a i n e sa n n ê e sc a r i l p e r m e td ' o b t e n i r r a p i d e m e ntd e n o mb re u seest i mpor tantesdonnéessur la glace et son évolution.
-8ri-
CHAPITR
I IE
i
APPLICATION
AU NORDQUEBECOIS
L ' é t u d ed e s l a c s a u Q u é b e ac p r a t i q u e m e nt to u j o u r s é t é
a x é e ns a u f d e p u i sq u e l q u e sa n n é e s ,s u r l e s l a c s s i t u é s p r è s d e l a
p ' l a i n ed u S a i n t - L a u r e n t . C e l a e s t f a c i l e m e n t ' c o m p r é h e n s icbal er l e s
l a c s d u s u d d u Q u é b eéc t a i e n t b e a u c o uppl u s a c c e s s i b l e sv u l e u r p r o x ' i m i t é d e s z o n e sh a b i t é e s . D e p l u s , p l u s i e u r sd e c e s l a c s a v a ' i e n ts u b i
u n e d ê g r a d a t i o nd e l e u r q u a f i t ê â c a u s ed e s a c t i v i t é s h u m a i n eest c o m que
m e n ça i e nàt d e ve n i r p ro b lém at' iques.Il est nor m alpar consêquent
I ' o n s e s o ' i t i n t é r e s s éà e u x e n p r e m i e rl i e u .
hy T o u te fo i s, pr incipalem entà causedu développem ent
d r o - ê l e c t r i q u e ,o n a c o m m e n à
c ês ' i n t é r e s s e r a u x l a c s d u n o r d e t a u s s ' i ,
i l v a s a n sd i r e , a u x r ê s e r v o i r s c r é ê s p a r c e s d é v e l o p p e m e n t sC. o m m e
gr andset encor e
l e s systè me sl a cu stre s n or diquessont génér alement
'
la
r e l ati ve me n tp e u co n n u s, télédétection nous appar aît commun
e outi l
q u j p o u r r a i t ê t r e t r è s u t ' i 1 e p o u r l e s é t u d e sl i m n o l o g i q u e ds a n sc e s
r é g io n s .
s nt un caractère
T o u t e f o i s ,l e s l a c s d u n o r d q u é b é c o io
p a r t i c u l ' i e r q u ' i ' l e s t i m p o r t a n td e c o n n a î t r ea v a n t d e d é b u t e rt o u t e
é t u d e l j m n o l o g i q u ep a r t é l é d ë t e c t i o n . E n e f f e t , à c a u s ed u c l i m a t ,
, u c o u v e r tf o r e s t i e r e t d e l a f a i b l e o c c u p a t i o nh u d e l a g é o 1 o g i ed
m a i n e ,c e s l a c s o n t e n m a j o r i t é u n e e a u t r è s c l a i r e * . E n e f f e t , l e s
*
C e tte re ma rq u evi se l e s systèm eslacustr es situés au nor d du 52ièm e
p a r a l l è l e ( a p p r o x i m a t i v e m e n tA
) .u s u d d e c e t t e z o n e , l e s c o n d i t i o n s
n e so n t p l u s e xa cte ment
les m êmes
et, par consêquent,la physico c h i m i ed e I ' e a u e s t d i f f é r e n t e " I l e s t i m p o r t a n td e m e n t i o n n eirc i
ou e l e s g ra n d ssystè meslacustr es et les gr andsr éser voir s hydr oé l e c t r i q u e ( a c t u e l se t à v e n i r ) s o n t s i t u é s e n m a i o r i t é a u n o r d d e
l a z o n ed o n t i l a é t ê q u e s t i o na u p a r a v a n t .
- 85-
s o l i d e s d i s s o u se t 1 e s s o l ' i d e se n s u s p e n s i oyn s o n t e n c o n c e n t r a t i o n
t r è s fa i b l e . L a te mp é ratur edes eaux se maintient tou.jour sâ un niv e a u re l a ti ve me n tb a s e t, com mles
e êlémentsnutr itifs sont en conc e n t r a t i o n t r è s f a i b l e , l a p r o d u c t i o ny e s t p a r 1 e f a i t m ê m fea j b l e .
E n d e r n i e r l i e u , m e n t ' i o n n oq
nu
seces lacs, étant donné
l e r e l i e f , s o n t s o u v e n tg r a n d sm a i s p e u p r o f o n d s . 0 n p e u t - v t r o u v e r
u n e p a rti e trè s p ro fo n d em ais il est tr ès fr équent de r encontr erde s
b e r g e s1o n g u e se t p e u p rofondes.
I l e s t i m p o r t a n td e r e m a r q u eirc i q u e 1 e s p a r t i c u l a r i t é s l i m n o l o o i q u e ds e c e s l a c s t o u c h e n td i r e c t e m e n 1t e s p r i n c i p a u x p a ra mè tre sq u i n o u s ser vent pour l' étude par télédétection des
p h é n o m è nlei m
s n o l o g i q u e s .N o u st â c h e r o n sd o n cd e v o i r s i l ' é t u d e d e s
p h é n o m è nlei m
s n o l o g ' i q u e st e, l ' l e q u e d é c r i t e ( d ' u n e f a ç o n t h é o r i q u e )
d a n sl e s c h a p i t r e sp r é c é d e n t se, s t r é a l i s a b l e d e f a ç o n p r a t i q u e à p a r t i r d e s g r a n d ss y s t è m e lsa c u s t r e sd u n o r d q u é b é c o i s .
I I I .I
L e s p a ra mè tre stu r b' idi té et couleur deJ ' eau
ne
o u s I ' a v o n s v u , e s t c a u s é ep a r 1 e s
La turbiditê, coilnm
s o l i d e se n s u s p e n s i odna n sl ' e a u t a n d i s q u e l a c o u l e u rd e l ' e a u ( c o u l e u r v r a i e * ) e s t a t t r i b u a b l e a u x s o l i d e s d i s s o u se t a u x c o m p o s éosr g a 'l'eau.
n i q u e sd i s s o u s( p a r e x e m p l e
l e s a c j d e sh u m i q u e sd)a n s
' les
* L a co u l e u r a p p a re n tep eut êtr e influencée ' légèr ement
par
sol i des
e n s u s p e n s i ocna r , c o n t r a i r e m e nàt l a c o u l e u r v r a i e , i l n ' y a p a s d e
c e n t r if u g a t io n a v a n t I ' a n a l y s ed e I ' é c h a n tIi I o n .
-86-
N o u sa vo nsr éuni ces deux par amètr esdans cette secti on
c a r , a u n i v e a ud e l a t é l é d é t e c t i o n , i l s s ' i n f l u e n c e n t " E n e f f e t ,
l o r s q u el ' i n d i c e d e c o u l e u re s t é l e v é ( s o l i d e sd i s s o u se n f o r t e c o n c e n t r a t i o n ) ,l e s s o l i d e se n s u s p e n s i odne v i e n n e npt l u s d i f f i c i l e m e n t
i d e n t i f i a b l e s . A i n s i , B e n n e t te t S y d o r( 1 9 7 4 )o n t p u i d e n t i f i e r s u r
I e l a c S u p é r i e u r ,à p a r t i r d e d o n n ë e fso u r n i e s p a r l e s s a t e l l i t e s
L a nd sa te t d e d o n n é e sd e contr ô' lepr ises sur le ter r a' in, des concen t r a t i o n s d e s o l i d e s e n s u s p e n s i o sn' ê c h e l o n n a ndt e I à 1 4 m g / l p o u r
u n e e a u m o y e n n e m ecnotl o r é e ( z o n ed e I ' e m b o u c h u rdee 1 a r i v i è r e S a i n t L o u i s ; s o l i d e sd i s s o u sd e 3 0 à 5 0 m g / l e n v i r o n )m a i sn ' o n t p u ' i d e n t i f i e r d e s c o n c e n t r a t ' i o ndse s o l i d e s e n s u s p e n s i o inn f é r i e u r e s à 8 m g / l
d a n su n e e a u t r è s c o l o r é e ( z o n ed e l a b a i e D u l u t h ; s o l i d e s d i s s o u sd e
1 2 0 â 2 0 An g / 1 e n v i r o n ) * .
n e u t s ' e x p fi q u e r p a r l e f a i t q u e ' l o r s q u e
Le phénomèp
l ' e a u e s t t r è s c o l o r é e , i l e n r ê s u l t e u n e a b s o r p t i o nb e a u c o uppl u s r a p i d e d e s o n d e sp é n é t r a n td a n s I ' e a u . L a r é f l e x i o n d i f f u s e e s t é g a ' l e m e n ta b s o r b ê ep l u s f o r t e m e n tà l ' ' i n t é r i e u r d e l a m a s s ed ' e a u d e s o r t e
q u e l e s o n d e sv e n a n td e l a m a s s ed ' e a u p r o v ' i e n n e ndt' u n e p r o f o n d e u r
b e a u c o uppl u s f a i b l e q u e d a n sl e c a s d ' u n e e a u c l a i r e , c e q u ' i e n t r a î n e
u n e d ' i m j n u t i o nd e l a r é f l e c t a n c e( v o i r t a b l e a u4 e t f j g u r e 6 ) .
L e s e a u xd u n o r d q u é b ê c o i s( a u n o r d d u 5 2 i è m ep a r a l l è l e )
sont généralemen
f at i b l e m e n tc o l o r é e s . E n e f f e t , s e l o n l e t a b l e a u 5 ,
u n e n e t t e d i f f ê r e n c e e x i s t e e n t r e c e s e a u xe t c e l l e s d e r i v i è r e s s i t u é e s p l u s a u s u d . 0 n p e u t d o n ce n d é d u i r eq u ' i i s e r a i t f a c i l e m e n t
p o s s i b l ed ' u t i l i s e r l e s s é d i m e n t es n s u s p e n s i ocno r T r nr eep è r e sp o u r s u i s n o - p h y s i q u e sT
v r e l a m a n i f e s t a t i o nd e s p h ê n o m è nlei m
. o u t e f o i s ,c e u x *
Le s d e u x zo n e sé tu d i é esavaient à peu pr ès les m êmes
concentr ati ons
d e s o l i d e se n s u s p e n s i o ns,o i t d e I â 1 5 m g / l p o u r l a z o n ed e l ' e m bouchure
d e l a r i v i è r e S a i n t - L o u i se t d e 5 â 2 A n g / 1 ( a v e cu n e m o y e n n e d e l 0 m g / ] ) p o u r l a z o n ed e l a b a i e d e D u l u t h . N o t o n sê g a l e m e n t
q u e B e n n e tte t S y d o ro n t o b t e n ud e m e i . | l e u r sr é s u l t a t s e n e a u c l a i r e
a ve c l a b a n d e5 a l o r s q u ' e ne a u c o l o r é e ,l a b a n d e6 s ' a v é r a ' i t ' l ap l u s
i n té re ssa n te .
-87-
T A B L E A5U: I n d i c e sd e c o u l e u rd e s e a u xd e q u e l q u e sr i v i è r e s e t l a c s
du Québec
Rëgion
Nombrede donnêes
Couleurm oyenne
( u n i t é sH a z e n )
Nord du 52ièmepara'lI èl e
R 'i viè re A rn a u d
R " i viè re a u x F e u Ii I e s
RivièreauxMélèzes
R i v i è r eC a n i a p i s c a u
R i v i è r eâ l a B a l e i n e
G r a n d eR i v i è r e d e l a
Bae
l ine
L a cà l ' E a u C l a i r e
La c D a u ri a t
La c K n o b
La c H o u sto n
L a cM a l c o l m
La c 0 sp re y
R'i vi è reL a Gra n d e
7
9
7
I
5
7
I
32
24
17
6
6
?2
3
2
5
E
I
n
\J
2
2
5
2
2
23
(t)
H a u t e u rd u 5 2 i è m ep a r a 1 1 è i e
RivièreOpinaca
RivièreEastmain
22
14
S u dd u 5 2 i è m ep a r a l l è l e
Rivière Rupert
R i vi è re B ro a d b a ck
R i vi è re N o tta w a y
RivièreBel
Ri vi è re H a ryi ca n a
RivièreMégiscane
pi
R'ivière l^laswani
Rivière Péribonca
R i v i è r eM is t a s s i n i
R i v i è r eM is t a s s i b i
Riv'ière Chamouchouane
Rivière0uasiemsca
LacSaint-Jean
lt
il
9
4
57
7
5
il
12
6
59
5
< 100
25
56
69
77
4B
38
33
30
29
40
30
53
45
N o t e : C o u l e u ra p p a r e n t e( u n i t é s Hazen
) s a u f l o r s q u ep r é c i s é .
(2)
(2)
{2)
(2)
( 3)
-88Sources:
du Québec
Gouvernement
M i n i s t è r ed e s R i c h e s s ens a t u r e l l e s
D i re cti o n g é n ér aledes Eaux
S e r y i c ed e s R e l e v é s ,1 9 7 5
( é c h a n t1i l o n n a g eI 9 6 8 - l9 7 0 )
Sauf:
(l)
j cat'ion personnel
SEBJ
Ie
, Conmun
( é c h a n t i l o n n a g e1 9 7 7- 1 9 7 8 ;u n i t é :
c o u l e u rv r a i e )
( 2 ) E v o l u t i o np h y s i c o - c h i m i q udee s e a u xd e l a R a d i s s o n j e :
Secteur Nottaway- Broadback- Rupert
(1s77-1e78)
Gouvernement
du Québec
S e r v i c eQ u a l i t é d e s E a u x ,j u i n 1 9 7 9
- Lac Saint- Jean
( 3 ) B a ssi n h yd ro g raph' ique
du Saguenay
E t u d ed e l a q u a l i t ë d u m i l i e u a q u a t ' i q udeu l a c S a i n t J e a ne t d e l a r i v i è r e S a g u e n a y
AnnexeI
Go u ve rn e mednut Quêbec( SPEQ)
et iNRS- Eau,
1978
(é ch a n t'i
1l o n n age1977; unitê: PtlCo)
- 89-
en concentr ationtr ès faible ( Jones,comm uni c i s e mb l e n tg é n é ra l e ment
c a t i o n p e r s o n n e i l ee t t a b l e a u6 * ) d e s o r t e q u ' i l y a d e b o n n e sc h a n c e s
q u e ' l a r é f l e c t a n c es o i t t r è s f a i b l e e t q u ' i l n e s o i t p a s p o s s i b l ed ' o b s e r v e r q u o i q u e c e s o i t . I l e s t p r o b a b l ec e p e n d a n tq, u ' e n c e r t a i n e so c c a s i o n sco mme
l o rs d e s crues, QUêles sédimentsen suspensionsoien t en
limnoc o n ce n tra ti o na sse zfo rte pour per mettr el' étude des phénom ènes
physiques.
L e s e a u x situées plus au sud par contr e démontr entd es
u n i t é s d e t u r b i d i t é p l u s ê l e v é e s( v o i r t a b l e a u6 ) , d o n cd e s c o n c e n t r a t i o n s d e s o l i d e s e n s u s p e n s i opnl u s f o r t e s . A i n s i , l e s r i v i è r e s N o t t a w a y , B r o a d b a cekt R u p e r ta f f i c h e n t d e s u n i t é s d e t u r b i d i t é s ' é c h e l o n n a n t e n m o y e n neen t r e I e t l l u n i t é s J a c k s o n . D e m ê m el,e l a c S a i n t J e a na d e s v a l e u r sd e t u r b i d i t é d e 3 â 4 u n i t é s J a c k s o ne n v i r o n .
L e s s o l i d e s e n s u s p e n s i odne v r a i e n td o n cd e v e n i rp l u s
f a c i l e m e n ti d e n t i f i a b l e s e t p a r c o n s é q u e nptl u s u t i l e s p o u r l e s é t u d e s
l i m n o - p h y s ' i q u e sT.o u t e f o i s , i l e s t i m p o r t a n td e r e m a r q u eqr u e l a c o u ( voir tableau 5) ' t*. Il est donc pos l e ur d e ce s e a u x a u g me nte
beaucoup
de la couleur des eaux v' iennemasquerl es
s i b l e q u e ce tte a u g me ntat' ion
s o l i d e s e n s u s p e n s i o nc, ' e s t - à - d j r e e n d i m j n u e rl a r é f l e c t a n c ee t p r o v o qu e rn o n p a s u n e i mp o ssibilité totale de per ceptiondes phénom ènes
m a i sp l u t ô t u n ep e r t e d e s d ê t a i l s .
*
L e s d o n n é eds e t u r b i d i t é é t a n t f a i b l e s , o n p e u t e n d ê d u i r eq u e 1 e s
s o l i d e s e n s u s p e n s i osno n t e n c o n c e n t r a t j o nf a i b l e . L e s d o n n é e s
c o n c e r n a nlte s s o l i d e s e n s u s p e n s i onn' é t a i e n t p a s d i s p o n i b l e s .
** Ce tte a u g me n ta ti odne couleur sem b' le
due pr incipalem entau changem e n td e c o u v e r tf o r e s t i e r . E n e f f e t , s e l o n I ' A t l a s c a n a d i e nL a r o u s s e ,
l a f o r ê t b o r ë a l ed e c o n i f è r e ss ' a r r ê t e a u x e n v i r o n sd u 5 2 ' i è mpea r a l l è l e .
nû
t a u c l i m a t , c a r l a g é o l o g i e ,e l l e ,
C e c h a n g e m eenst t p r o b a b l e m e d
ne ch a n g ep a s.
-90-
T AB L E A6U: T u rb i d i té re ncontr éedans les eauxde c e r t a i n s p l a n s d ' e a u
du Québec
Pl a n d 'e a u
Nombr de
e données
RivièreLa Grande
R i v i è re R u p e rt
RivièreBroadback
R i v i ê re N o tta w a y
R i v i è r e B e lI
LacSaint-Jean
Sources: (t )
22
48
50
35
l8
< 100
Tur biditê moyenne
(unités Jackson)
2
'l
f
11
8
4
( t)
(2)
(2)
(2)
(2)
(3)
per sonnel
S tB J, C o nffinunication
le
(é ch a n ti11onnage1977- 1978;
u n i t é : c o u l e u rv r a i e )
( 2 ) E v o ' l u t i o np h y s i c o - c h i m i q udee s e a u xd e l a R a d i s s o n ' i e :
Secteur Nottaway- Broadback- Rupert
(1e77-1e78)
Gouvernement
du Québec
S e r v i c eQ u a l i t éd e s E a u x ,j u i n 1 9 7 9
- Lac Saint- Jean
( 3 ) B a ssi nh yd rogr aphique
du Saguenay
q
u
a
l
i
t
é
E t u d ed e l a
d u m i l ' i e u a q u a t i q u ed u l a c S a i n t Je a n e t d e la Rivièr e Saguenay
Annexel
Go u ve rn ement
1978
du Québec( SPEQ)
et INRS- Eau,
( é c h a n t i l l o n n a g1e9 7 7 ;u n i t é : P t l C o )
-91 -
P o u rt e r m i n e r , m e n t i o n n o nqsu e , s e l o n l a c o u l e u rd e s
e a ux re tro u vé ed a n sce tte zone ( taUteau5) et selon les pour centag es
la même
d ' a b so rp t'i o nre tro u vé sp our des eaux ayant appr oxim ativement
c o u l e u r ( t a b l e a u4 ) , l e s ' l o n g u e u r sd ' o n d es i t u 6 e s e n t r e 6 0 0 e t 7 0 0 n a nomètred
s e v r a i e n td o n n e rl e s m e i l l e u r s r é s u l t a t s . P o u rd e s e a u xp ' l u s
d ec o l oré e s, l e s l o n g u e u rsd' ondesituées entr e 700 et 800 nanomètr es
vraient être plus efficaces.
III.2
L e p a ra mè trete mpêr atur e
le par amèt r e
L a te mp é r atur ede I' eau est pr obablement
'limno-physiques
sur
1 e p l u s i n t é r e s s a n tp o u r 1 ' é t u d ed e s p h é n o m è n e s
l e s l a c s d u n o r d q u é b é c o i s . E n e f f e t , l e s s e n s e u r sà i n f r a r o u g e
p e r me tte n td 'o b te n i r l e s lectur es de tem pér atur eau deor êpr ès ( Harp ê F , 1 9 7 6 )d e s o r t e q u ' i 1 e s t p o s s i b l ed ' o b t e n ' i rd e s c o u v e r t u r e st r è s
p r é c i s e sd e s t e m p é r a t u r edse s u r f a c ed e s ' l a c s e t c e , q u e l l e q u e s o j t
1 a q u a ' l i t éd e I ' e a u , c e q u i , c o m mneo u sI ' a v o n sv u a u d e u x i è mceh a p i 'limno-physiques.
t r e , d e v i e n t t r è s u t i l e p o u r 1 ' é t u d ed e s p h é n o m è n e s
T o u t e f o i S ,l ' é t u d e d e c e r t a i n s p h ê n o m è npeesu t d e v e n i r
p ' l u sd ' i f f i c i l e â c a u s ed e l a l o n g u e u rt r è s c o u r t e d e l a s a ' i s o nd e t r a v a i l . E n e f f e t , I e d é g e l s e m a n i f e s t eb e a u c o uppl u s t a r d i v e m e nat u n o r d
q u ' a u s u d s i b i e n q u ' à l a f i n m a i , l e s t e m p é r a t u r edse s u r f a c ed e s l a c s
s o n t e n c o r et r è s b a s s e s . A i n s i , l e s l a c s B ê r é z i u k ,C o u t a c e aeut T o t o
( t o u s a u -d e l à d u 5 3 i è mepar al' lè' le)avaient des tem pér atur esde sur fac e
per d te 3 ,2 e t 40 c le 22 m ai 1978( SEBJ,conr nun' ication
r e sp e ct'i ve me n
e e s u r f a c ed e c e s t r o i s
s o n n e l l e ) . A l a f i n j u i l l e t , 1 a t e m p é r a t u rd
l a c s é t a j t d ' e n v i r o n 1 6 0 c e t â l a f i n s e p t e m b r ee, l l e é t a i t r e d e s c e n d u e à e n v i r o n8 0 c .
-92-
q u i p e u t s e p o s e rl o r s q u e 1 ' e a u e s t p a r
Le problème
e x e m p ' lâe 3 o u 4 o c e s t l e s u i v a n t : s u p p o s o nqsu e s o u sl , e f f e t d u
v e n t , 1 ' e a u e n p r o f o n d e urre m o n t eà l a s u r f a c e . I l s e r a d i f f i c i l e
de bien visualiser le phénomèn
pe
a r l ' é t u d e d e s t e m p é r a t u r edse s u r f a c e c a r l ' é c a r t e n t r e l a t e m p é r a t u rd
ee I ' e a u l a p i u s f r o i d e e t
c e l l e d e l ' e a u l a p l u s c h a u d en e s e r a q u e d e q u e l q u e sd e g r é s * . I l
i
s ' e n su vra
d o n cu n ep e rte de détaiI s.
P a r c o n t r e , s i I ' e a u d e s l a c s a e u l e t e m p sd e s e r é c h a u f f e r , i l s e r a p o s s i b l ed e p r o f i t e r d ' é c a r t s d e t e m p é r a t u r p
elus
g r a n d s( â ' l a c o n d i t i o n q u e l e l a c é t u d ' i és o i t a s s e zp r o f o n dp o u r q u e
l a ma ssed 'e a u n e so i t p as à une tempër atur ehomogène)
et par consé q u e n td e m i e u xv i s u a l i s e r l e p h é n o m è e
nn
e question.
I l e s t d o n ci m p o r t a n td e p r é v o i r , p o u r l ' é t u d e d e c e
t y p e d e p h é n o m è ndee, s é c h a n t i l l o n sa é r i e n sd e p r é f é r e n c ee n j u i l l e t
e t en a o û t.
III.3
Le paramètre
chlorophylle
L'utilisation du paramètre
c h l o r o p h y l l ec o m mm
e arqueur
'
l
i
m
n
o
p
h
y
s
i
q
u
e
s
p o u r 1 ' é t u d ed e s p h é n o m è n e s
d ê p e n dd e l a c o n c e n t r a t i o n
r e n c o n t r é ed a n sl e m i l i e u . S e ' l o nA r v e s e n ,w e a v e re t M j l l a r d ( . l 9 7 . | ) ,. i l
s e m b l ep o s s i b l e( e n s u r v o l p a r a v i o n ) d ' é v a l u e rd ' u n e f a ç o na s s e zp r ê c i s e l e s c o n c e n t r a t i o n ds e c h l o r o p h y ' l l eà p a r t i r d e 0 , 0 3 u g l ' l j u s q u ' a u - d e l à d e l 0 u g l ] . T o u t e f o i s , l a p l u s g r a n d ep r é c i s i o n s e m b l es u r v e n ' i r
l o r s q u el e s c o n c e n t r a t i o n s o n t a u - d e ' l àd e 5 v g / l ; d e m ê m el,o r s q u ' e l l e s
s o n t e n d e s s o u sd e 0 , 6 u g / I , l e s r ê s u l t a t s s e m b l e nbt e a u c o um
p o i n sp r é cis.
*
I l e s t é v i d e n t q u e si la tempêr atur ede I' eau en sur face est de 2oc ,
1a te mp é ra tu rel a p l u s chaudeque I ' on r encontr er aen pr ofondeur
^
s e r a d e 4 " c ( v o i r c h a p i t r e2 ) .
93'l a
D a n s région du nor d québécois,1es concentr ation sde
'1,5
'l
c h l o r o p h y l l e" a " s e s i t u e n t e n g é n ë r a la u t o u r d e , 0 ggl'l en été
( f i n j u i n - d ê b u t se p te mbr e,r égion La Gr ande)avec cer tains pics pouv a n t a t t e i n d r e 3 p g / l e n v i r o n ( S E B J c, o r n m u n i c a t ipoenr s o n n e l l e ) . P o u r
f i n s d e c o m p a r a i s o nl e, l a c S a i n t - J e a nr é v è l e d e s c o n c e n t r a t i o n s ' é ' 1 , 5c h e l o n n a npt o u r l a m ê m p
e é r i o d ed e 0 , 5 - 0 , 7 ) t g / 1 à
2,0 pg/1
a v e c d e s p i c s e n c e r t a i n s e n d r o i t s d e 5 p S / 1 ( B i s s o n ,C o u t u r ee t V i s s e r ,
1e 78 ).
L e p a ra mètr echlor ophylle sembledonc devoir êtr e un
p a r a r n è t rien t é r e s s a n tâ u t i l i s e r p o u r ' l ' é t u d ed e s p h é n o m è nlei m
s nop h ysi q u e sd e s l a cs d u n o rd québécois. Il est impor tantde m entionner
t o u t e f o i s q u e l o r s q u el e s c o n c e n t r a t i o n s e r o n t e n - d e ç âd e 0 , 6 t t g / 1 ,
pour cer ta' insautr es par amètr es,per te des
i 1 p o u rra y a vo i r, co mme
dêtails du phénomèn
oe
b s e r v éâ c a u s ed e s l i m i t e s d e l a t e c h n i q u e .
III.4
L e p a r a m è t r es u p e r f i c i e
C o m mneo u s l ' a v o n s v u d a n s 1 e c h a p i t r e I I , 1 a s u p e r f i c i e d e s l a c s o u p l u s p r é c i s é m e n1t e s b e r g e sl o n g u e s ,à p e n t et r è s d o u c e
e t p a r co n sé q u e npt e u p rofondespeuventêtr e tr ès utiles pour 1' étude
s,
d e ce rta i n s p h é n o mè n enotam
m ent
les seiches.
E t a n t d o n n él e r e l i e f r e l a t i v e m e n p
t lat du nordctuébéc o i s , l e s b e r g e sd e s l a c s ( l e s l a c s d e g r a n d es u p e r f i c i e s u r t o u t ) s e
p r ê t e r a i e n t b i e n â l ' é t u d e d e c e s p h é n o m è nlei m
s no-physiques.
I l y a t o u t e f o i s u n em a n i f e s t a t i o nq u ' i l e s t i m p o r t a n t
d e m e n t i o n n e rs, o i t c e q u e n o u sa v o n sa p p e l é ' l e " p h é n o m è dn ee f o n d " .
.|orsque
I ' e a u e s t t r è s c l a i r e ( g r a n d et r a n s p a Celui-ci peut survenir
r e n ce ) e t q u e 1 a p ro fo n deurest faible. I' l peut ar r iver â ce moment
q u e l a ré fl e cta n ce e n re gistr éepar Ie r écepteurne pr oviennepas de
I ' e a u m a i s p l u t ô t d e s s é d i m e n t s . E n e f f e t , é t a n t d o n n és a t r a n s p a r e n c e e t s a f a i b l e p r o f o n d e u r ,1 ' e a un ' a b s o r b eâ p e u p r è s r i e n . I l s ' e n s u j t
- 9-4-
'le
d o n cq u e , s ' i
l a c é t u d i é n ' e s t p a s t r è s c o n n u ,i l y a r i s q u e d e m a u v a i s e i n t e r p r ê t a t i o nd e s r é s u l t a t s .
L a f i g u r e 3 9 i l l u s t r e b i e n c e p h é n o m è n eI.l s ' a g i t
d ' u n e i m a g ep r o d u i t e p a r o r d i n a t e u râ p a r t i r d e d o n n ê e rse c u e i l l i e s
p a r l e s a t e l l i t e L a n d s a tI I ( b a n d e4 ) . 0 n r e m a r q u âe l a s o r t ' i e d e l a
r i v i è r e M i s t a s s i n i l a t e i n t e b l e u t ë ed e s e a u xp r è s d u r i v a g e c o m p a r a t i v eme n tà l a te i n te o ra ngéedes eaux du lar ge. Cette im agepoum ai t
l a i s s e r c r o i r e q u e l e s e a u xd u r i v a g e s o n t d ' u n e q u a l i t é t o u t à f a i t
d i f f é r e n t e d e c e l l e s d u l a c . 0 r , i l n ' e n e s t r i e n . L a d i f f é r e n c ep r o v ' i e n t to u t si mp l e me ndt u fait que dans un cas, la r éflectance pr ovie nt
d e l a m a s s ed ' e a u ( t e i n t e o r a n g é e e
) t d a n sI ' a u t r e c a s , d e s s é d i m e n t s
( t e i n t e b l e u t é e ) c a r d a n sc e t t e p a r t i e d u l a c , l a p r o f o n d e u er s t d ' e n v i r o n 1 A 2 p i e d se t I ' e a u y e s t t r è s c l a i r e ( v i s i t e p e r s o n n e l l eê, t é
1e76).
-95-
F I G U R E3 9
pxÊNorutrue
MrsTAss/N{
DEFoNDÀ l'trrnBoucHURE
DEta nrvrÈne
DANSTETAC SAINT.JEAN.
L ' e a ud e l a z o n eb l e u t é en ' e s t p a s d e q u a l i t é ( s o l i d e se n s u s p e n s i o n )
d i f f é r e n t e d e c e l l e d u l a c ; l a d i f f é r e n c ed e t e i n t e e s t d u e a u x s ê d i m e n t sa u f o n d d u l a c ( e a u p e u p r o f o n d em a i s c l a ' i r e ) ; t r a i t e m e n td ' u n e
i m a g e( s a t e l l i t e L a n d s a t )p a r " é q u ' i d e n s i t o m ê t r i e "S. o u r c eH . G . J o n e s ,
per sonnel
le.
IN R S -E a uco
; mmu n i cation
- 96-
CHAPITRE
IV
LES DONNEES
DE CONTROLE
C o mme
o n peut le constater à la lectur e des chapi' limno- physiques
par té1êdét r e s p ré cé d e n ts,1 'é tu d e d es phénomènes
t e c t i o n d e ma n duen e i n te rpr étation de plusieur s types de données,
s o u v e n t r è s d i f f é r e n t e s ' l e s u n e sd e s a u t r e s e t â p a r t i r d e s q u e l l e s
i l p e u t d e v e n i rd i f f i c i l e d e b i e n c e r n e r l a r é a l i t é .
R a p p e l o ns
entr e autr es ici le cas de la photo 13 où
' i l e s t p o s s i b l ed e v i s u a l i s e r l e p h é n o m è d
ne stratjfication horizont a l e s a n st o u t e f o i s p o u v o i r I ' a p p r o f o n d i r .
Me n ti o n nons
égalementle cas des eaux du nor d du Qu éb e c ( c h a p i t r e I I I ) q u i , à c a u s ed e l e u r c o m p o s i t i o cn h i m i q u ep a r t i c u l i è r e , po u rra i e n t ca u se rce rtains pr oblèmesde r êflectance.
D a n sl e b u t d e v o u l o i r d i m i n u e rl e p l u s p o s s i b l e l e s
c h a n c e sd ' e r r e u r d ' i n t e r p r ê t a t i o n , i l d e v i e n te s s e n t i e l q u e l e s é t u d e s
de donnéesde contrôd e p h é n o mè n e
soient accom pagnées
l i smn o -p h ysiques
1 e p r i s e s s u r l e t e r r a i n d ' é t u d e . C e l a p e r m e td e v a l i d e r l e s r e n s e i g n e m e n t so b t e n u sp a r t é l é d ê t e c t i o ne t d e t i r e r d e m e i l l e u r s r é s u l t a t s d e
I'étude.
D a n sl a m a j o r i t é d e s c a s e t c e 1 a , s u r t o u t â c a u s ed u
c ô t é é vo l u ti f d e s p h é n o mènes
étudiés, le cher cheurdoit fair e en sor te
q u e l es d o n n é e sd e co n trô le so' ient pr ises sim ultaném ent
à ceïles pr is es
-97-
'les
p a r t é 1 é d é t e c t i o ns a n sq u o i
i n t e r p r ë t a t i o n sr é a l i s é e sp o u r r a i e n t
n e p a s ê tre co n fo rme sà l a r éal' ité.
D a n sl e m ê m oe r d r e d ' i d é e s , m e n t j o n n o nqsu e1 e sr é s u l t a t s d ' é t u d e sl i m n o l o g i q u et se l l e s l ' é t u d e d e l a q u a ' l i t ép h y s i c o c h i m i c l u de e s e a u xd ' u n l a c o u e n c o r el ' é t u d e d e s a p r o d u c t i v i t é p r i s no-physiques.
t t r e i n f l u e n c é sp a r l e s p h é n o m è nlei m
m a i r ep e u v e nê
' l' avons
com vu, les phénom ènes
E n e ffe t, commnous
e
m e p a r e x e m p l el a b a m e t h e r m i q u eo u l a c i r c u l a t i o n d e L a n g m u ipr e u v e n t i n f l u e n c e r l a d i s t r i b u t i o n d e s m ' i c r o - o r g a n j s màe sl a s u r f a c ed ' u n
l a c d e s o r t e q u e , s i u n é c h a n t i l l o n n a gees t r é a l i s é s a n se n t e n i r c o m p t e ,
i 1 y a r i s q u e q u e 1 e s r é s u l t a t s n e r e p r é s e n t e npt a s l a r é a l i t é .
deviennentdonc, â le ur
l' imno- physiques
L e s p h é nomènes
t o u r , d e s d o n n é e sd e co n tr ôle par r appor t â ce type d' études, donnéesde
'lors
deséchantjllonnages.
contrôlequeles chercheurd
s e v r a j e n tu t i l i s e r
-98-
CONCLUS
ION
par télédétec lim no- physiques
L 'é tu d e d es phénomènes
de basede la té t i o n d e ma n dco
e rmen o u s I' avons vu une connaissance
du
l ê d é te cti o n e t d e s p h é n omènes
ainsi qu' une connajssance
eux- nêmes
m i l i e u d a n sl e q u e f i l s s e p r o d u i s e n t .
L ' u t i l i s a t e u rd o i t , s ' i l v e u t s ' a s s u r e r1 e m e i l l e u r
r e n d e me npt o ssi b l e d e ce tte technique,en connaîtr e les pr incipes de
f o n cti o n n e me n t,l e s p ri n c ipaux appar eils et le type de donnéesfour nies. Il doit de même
c o n n a î t r e1 a f a ç o n d o n t s e p r o d u i s e n tl e s p h é n o m è n e sl e
, u r f r ê q u e n c e l, a d u r é ed e l a m a n i f e s t a t i o ne t l e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e I ' e a u e t d u m i l i e u o ù i l s s e p r o d u i s e ndt e f a ç o nà c e
q u ' i l p u i s s e h a r m o n i s etre c h n i q u ee t c h a m pds' é t u d e .
D e c e f a i t , i l e s t p e r m i sd e c r o i r e q u e l ' é t u d e d e s
'l
i
mn
p h é n o mè n e s o -p h ys'i ques
dans les lacs du nor d québécoisau m oyen
d e l a t é l é d é t e c t i o nd e v r a i t ê t r e p a s s a b l e m ednitf f i c i l e e n c e r t a i n e s
o c c a s i o n cs a r , é t a n t d o n n é ' l e sp o s s i b i l i t é s d e l a t e c h n i q u e t l e s
c a r a c t é r i s t i q u e sd u t e r r i t o i r e t e l l e s q u ' e x p o s é easu c h a p i t r e I I I , i l
e s t f o r t p o s s i b l eq u ' u n eb o n n ep a r t i e d e s p h é n o m è npeass s ec o m p l è t e m e n ti n a p e r ç u e ,p a r t i c u l i è r e m e nct e u xq u i s e r a i e n t é t u d i é s p a r I ' e n t r e m i se d e s p a ra mè tre stur bidité et couleur . Il devient donc tr ès
i m p o r t a n td e b i e n c o n n a î t r el e m i l i e u a v a n t d e d ê b u t e rl ' é t u d e d ' u n
p h é n o m èe
n te d e r e c u e i l l i r d e s d o n n é e ds e c o n t r ô l e r e p r é s e n t a t i v e s .
Il e st à espér eren ter m inant que des senseur sencor e
p l u s p r é c i s s o i e n t b i e n t ô t d i s p o n i b l e sd e f a ç o n à c e q u e c e n o u v e lo u t i l q u ' e s t 1 a t é l é d é t e c t i o np u ' i s s eê t r e u t i l i s é d a n sc e s v a s t e sr é g i o n s
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