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Coastal upwelling and associated retention indices derived from satellite SST. Application to Octopus vulgaris recruitmentby: H. Demarcq
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Posting History AbstractThe thermal infrared data from the satellites of the European Meteosat series are used to characterize the dynamics of the West African coastal upwelling for the period 1984–1998. Sea surface temperature (SST) images are produced from satellite data with a spatial resolution of 5 km and a time-step of 5 days. These are used to characterize the spatial structure of the upwelling by automatic localisation of the SST minima at each coast location and to derive a normalised upwelling intensity index, based on SST differences. A new index for retention potential is also proposed. The strong interannual variability observed in these indices is quantified, mainly in terms of intensity and seasonal lag. An objective method of space partitioning, based on the variability of the proposed indices is introduced. Objective analysis applied to three characteristic regions shows that the spawning areas of the coastal pelagic species may be clearly delineated in terms of spatial and temporal optimisation of enrichment and retention processes. The importance of the retention processes is shown for the recruitment of Sardinella aurita in Senegal and for Octopus vulgaris in Mauritania. According to the concept of Bakun's triad for upwelling areas, a precise determination of the upwellings intensity and associated spatial processes is essential for evaluating the balance between enrichment and its optimal use in an ecological sense. A Java-based software package is produced as part of this study to visualise long series of pre-processed images and to extract the above indices. © 2000 Ifremer/CNRS/IRD/Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS coastal upwelling / sea surface temperature / upwelling index / coastal retention process / recruitment variability Indices d'upwelling côtier et de rétention à partir de la température superficielle . Application au recrutement d' Octopus vulgaris. L'imagerie thermique infrarouge des satellites européens de la série Météosat est utilisée sur 15 années (1984–1998) pour caractériser la dynamique des upwellings côtiers ouest-africains. La température de surface de le mer est calculée puis synthétisée par périodes de 5 jours avec une résolution spatiale de 5 km. La structure spatiale de l'upwelling côtier est caractérisée par la détermination automatique d'un minimum thermique et un indice normalisé d'intensité d'upwelling est calculé en tout point de la côte à partir de différences de température. Un indice original caractérisant la possibilité de rétention côtière associée à l'upwelling est également calculé. La forte variabilité interannuelle de ces indices est quantifiée, en termes d'intensité et de décalage saisonnier. L'échantillonnage très régulier de la donnée satellitale rend possible la description précise de la dynamique spatio-temporelle des événements d'upwelling ainsi que la possibilité d'un partitionnement spatial objectif basé sur la variabilité observée des indices utilisés. La dynamique saisonnière de trois régions particulières de la Mauritanie et du Sénégal est comparée, en termes d'intensité d'upwelling et de potentialité de rétention côtière. Elle montre que les aires et les saisons de ponte et de nourricerie des espèces pélagiques côtières peuvent être mises en évidence à partir de la donnée satellitale et résultent d'une optimisation spatio-temporelle des processus d'enrichissement et de rétention. L'importance particulière des processus liés à la rétention est montrée à partir des exemples de Sardinella aurita au Sénégal et Octopus vulgaris en Mauritanie. Conformément au concept théorique de la triade de Bakun sur les zones d'upwelling côtier, la détermination précise de l'intensité de l'upwelling et des processus spatiaux associés paraît essentielle pour évaluer les compromis écologiques progressivement développés entre les processus d'enrichissement et leur utilisation rationnelle par les espèces pour s'adapter à la forte variabilité de leur milieu. Afin d'utiliser plus facilement les séries d'images de paramètres géophysiques tels que la température superficielle, un logiciel libre a été développé en Java pour les aspects de visualisation propres aux longues séries temporelles et pour en extraire des paramètres statistiques génériques ou spécialisés tels que ceux présentés dans ce travail.
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