Dans les actualités, on voit défiler des photos du navire, du pétrole qui s'en échappe et des personnes qui s'affairent à le nettoyer, mais où finit tout ce pétrole ? Les informations indiquent qu'environ 1 000 tonnes de pétrole, soit l'équivalent d'une vingtaine de camions-citernes, se sont déversées. Qu'est-ce que cela signifie ? À une distance d'environ 9 500 kilomètres de chez nous, nous ne pouvons pas aller voir par nous-mêmes rapidement ou facilement. Mais nous pouvons le faire à l'aide de satellites.
Chronologie
La Terre est observée 24 heures sur 24 par des satellites ; on compte aujourd'hui environ 2 600 satellites actifs qui collectent des données sur la Terre. Pour l'observation à distance, nous utilisons les données enregistrées par des satellites optiques et radar. C'est ainsi que, pour les plages touchées par le MV Wakashio, nous pouvons avoir un aperçu des changements survenus entre le 25 juillet et le 22 août. Nous pouvons également constater les conséquences de la fuite.
Entre le 25 juillet et le 22 août, nous pouvons utiliser les images optiques de Landsat 8, Sentinel-2 et WorldView-3 ; des images radar sont disponibles via Sentinel-1. Le graphique ci-contre présente la chronologie des événements et des images.
Regarder visuellement
Examinons d'abord les images optiques de Landsat-8, Sentinel-2 et WorldView-3. Le 16 juillet, une semaine avant l'échouage, on voit, sur l'image ci-contre datée du 16 juillet, à quel point la région est magnifique. Une mer d'un bleu splendide, des récifs coralliens et de belles plages.
L'image Landsat-8, prise le 29 juillet après l'échouage, montre clairement la zone et le MV Wakashio. Les détails ne sont toutefois pas visibles à l'œil nu.
Sur l'image Sentinel-2 ci-contre, prise le 11 août, on aperçoit le MV Wakashio. On distingue également des nappes d'hydrocarbures à la surface de l'eau, quatre jours après le début de la fuite.
Observer à l'aide d'un radar
Nous nous intéressons désormais à la fuite et à ses conséquences dans la région. Pour en donner une image claire, nous utilisons les images radar de Sentinel-1A et 1B dans ERDAS Ces satellites sont équipés d'un capteur radar à ouverture synthétique (SAR), qui fournit des images quelles que soient les conditions d'éclairage et météorologiques. Le radar à ouverture synthétique (SAR) est un type de radar utilisé, par exemple, pour cartographier le paysage ou les mouvements des navires.
Sur l'image, on voit la photo Sentinel-1B du 10 août dans ERDAS ; sur cette image radar, on distingue clairement le MV Wakashio sous la forme d'un point blanc lumineux. La marée noire est clairement identifiable sous la forme de larges traînées noires à la surface de l'eau.
Afin de bien mettre en évidence les conséquences de la fuite, nous nous référons également à l'image Sentinel-1 du 29 juillet. Le MV Wakashio est clairement visible, mais pas la fuite de pétrole, puisque le navire a commencé à perdre du pétrole le 6 août. Il s'agit là de notre image de référence.
Le 17 août, la partie avant du navire a été remorquée ; cela se voit également sur l'image radar modifiée. Le « point » sur l'image radar, qui correspond à la réflexion du MV Wakashio, est devenu « plus petit ».
Les quatre images radar différentes de Sentinel-1 montrent non seulement que le navire s'est échoué, mais aussi qu'il a continué à se déplacer après s'être échoué. Elles montrent également les résultats de l'opération de sauvetage. En effet, la partie avant du navire, comprenant la proue et la cale, a été remorquée le 17 août.
Les images radar permettent également de mettre en évidence les traces d'hydrocarbures à la surface de l'eau, ce qui est tout à fait logique. Les hydrocarbures étant plus denses que l'eau, ils réfléchissent l'énergie radar différemment de l'eau. Cela se traduit par des zones sombres à la surface de l'eau sur l'image satellite.
Les images des 16 et 22 août montrent deux événements majeurs survenus près des plages où s'est échoué le MV Wakashio. Il s'agit respectivement de la rupture du navire et du renflouage de la partie avant et de la cale. Les images ci-dessous présentent ces scènes en gros plan.
Analyser les images radar
En examinant les images optiques et radar, nous constatons qu'il s'est passé beaucoup de choses autour du MV Wakashio entre le 25 juillet et le 22 août. Nous pouvons mieux cerner la situation en analysant les images radar.
Nous allons maintenant commencer par appliquer la détection cohérente des changements (CCD) aux images du 29 juillet et du 10 août. La CCD est particulièrement adaptée à la détection des changements qui se produisent au sol.
Sur l'image ci-contre, on peut voir l'image Sentinel-1B du 10 août dans ERDAS Sur cette image radar, le MV Wakashio se distingue clairement sous la forme d'un point blanc lumineux. La marée noire est facilement reconnaissable sous la forme de larges traînées noires à la surface de l'eau.
La technique CCD combine deux images SAR du même site prises à des moments différents et utilise un algorithme pour créer une nouvelle image. Cette image met en évidence les différences entre les deux moments.
Le 15 août, le navire s'est brisé en deux : la partie avant et la cale se sont détachées devant la timonerie. On peut observer ces images sur la photo Sentinel-2 du 16 août ; les images de Mobilisation Nationale Wakashio le montrent également, comme le montre l'illustration ci-contre.
L'image montre les différences entre les deux moments ; il s'agit de l'évolution des caractéristiques de rétrodiffusion de l'image radar. Concrètement, on constate ici la présence de traces d'hydrocarbures le 10 août. On voit également le MV Wakashio représenté par une tache rouge, position du 29 juillet, et une tache verte, position du 10 août, sur l'image. Une mesure rapide montre que le navire s'est déplacé sur une distance de 500 mètres. Pour se souvenir facilement des changements lors de l'analyse des images radar, on utilise l'expression « red has fled », c'est-à-dire « le rouge a disparu ».
Cette rupture est également clairement visible sur l'image radar du 16 août. Nous allons analyser cette image par CCD, en la comparant à l'image radar du 22 août (c'est-à-dire après le renflouage de la plus grande partie qui s'était détachée).
Le pétrole est clairement visible, mais en quantité nettement moindre que lors de l'analyse précédente. On distingue également, sous la forme d'une grande tache rouge, la partie avant du navire, qui s'était détachée et avait été récupérée à ce moment-là. La caméra CCD montre clairement les changements survenus dans l'environnement, tant autour du navire que les traces de pétrole dans l'eau, ce que nous pouvons confirmer visuellement sur l'image du 22 août.
Où est passé le pétrole ?
Nous souhaitons maintenant « extraire » le pétrole de l'image radar afin de le mettre clairement en évidence, car nous voulons connaître l'étendue de la zone sinistrée, la longueur du littoral et les endroits où le pétrole s'échoue. Dans ERDAS , nous utilisons d'abord la suppression des taches radar (Radar speckle suppression) pour « filtrer » le bruit de l'image radar. Le principe du radar est de capter l'énergie émise qui est réfléchie par la surface terrestre afin de former une image. Cette image contient également du bruit, c'est-à-dire de l'énergie qui n'est pas réfléchie directement par l'objet, mais par exemple via un angle. Nous filtrons ce bruit, appelé « speckle », afin de pouvoir distinguer clairement l'eau de la nappe de pétrole à la surface de l'eau.
Sur cette image « dépeclée », nous ajustons maintenant l'affichage sur « Level slice » ; cela nous permet de distinguer, dans l'histogramme (la répartition énergétique de l'image radar), les zones claires des zones sombres (pétrole, matière plus dense). En effet, la réflexion du pétrole sur l'eau est différente de celle de l'eau seule sur notre image radar. Sur la figure 15 ci-dessus, nous voyons dans la partie gauche l'image radar filtrée, tandis que la partie droite montre en gris le pétrole sur l'eau. De cette manière, nous pouvons extraire le « pétrole » de l'image radar pour ensuite le superposer à l'image optique. Nous voyons ainsi très clairement où se trouve le pétrole dans la zone.
Voilà le pétrole !
La photo du 10 août, ci-contre, montre très clairement le pétrole provenant du MV Wakashio dans la zone.
Six jours plus tard, le 16 août, on constate une nette diminution de la quantité de pétrole à la surface de l'eau. La majeure partie du pétrole s'est déjà échappée du navire et s'est échouée sur le rivage.
Par ailleurs, nous pouvons ignorer la bande rouge en haut à droite de l'image : il s'agit du bord de l'image radar. Ces bords apparaissent sous forme de lignes sombres, mais ne correspondent pas à des réflexions d'objets.
Le 22 août, on constate que tout le pétrole n'a pas encore atteint le rivage. On observe toutefois que, depuis le début de la fuite, la propagation du pétrole est restée limitée à la même zone.
En résumé, grâce aux images satellites, nous pouvons constater que, entre le 25 juillet et le 22 août, le MV Wakashio n'est pas resté à quai et s'est brisé en deux. La majeure partie du pétrole s'est répandue dans la zone et s'est échouée sur le rivage. Nous pouvons mesurer cette zone et le littoral correspondant.
En conséquence, on retrouve du pétrole sur le littoral sur une distance d'au moins 35 km environ. En termes de superficie, cela couvre une zone d'environ80 km², soit une superficie équivalente à celle de la ville de Groningue. La dernière image datant de septembre en donne un aperçu général.
Le Comité national de crise de Maurice a indiqué que, bien que la catastrophe semble grave, elle ne touche en réalité qu’une petite partie de l’île. À ce jour, 1 122 tonnes de déchets liquides et 792 tonnes de déchets solides ont été retirées de la zone. Une réaction rapide, la localisation précise des déchets et la mobilisation de toutes les forces disponibles ont permis de limiter les dégâts. Nous pouvons nous estimer heureux qu'il ne s'agisse que d'un vraquier qui s'est échoué. Un pétrolier moyen transporte environ 25 000 à 80 000 tonnes de pétrole, soit 25 à 80 fois plus que la quantité déversée par le MV Wakashio.
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Harald est consultant en affaires chez IMAGEM. Il fait le lien entre les aspects commerciaux, opérationnels et techniques, et s'occupe des besoins concrets des clients. Il collabore avec les développeurs pour mettre au point des solutions destinées au secteur de l'ordre public et de la sécurité, aux établissements d'enseignement ou digital twins.
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Harald Görtz
Consultant en gestion
