Incertitudes des méthodes d’évaluation « eaux littorales » : utilisation de modèles linéaires dynamiques pour l’évaluation des incertitudes (chlorophylle a, phytoplancton)

L’incertitude associée à une mesure a pour origine d’une part la variabilité environnementale et d’autre part l’ensemble du processus d’acquisition depuis le prélèvement jusqu’à la saisie de la donnée dans une base. L’estimation de l'ensemble de cette variabilité est un exercice complexe à réaliser dans le cadre d’un plan d’expérience. En revanche, les séries temporelles présentent la caractéristique d’intégrer toutes les variabilités et ainsi l’analyse de ces séries en terme de signal et bruit doit permettre de quantifier l’amplitude des incertitudes. Toutefois, les séries temporelles d’observation présentent un ensemble de caractéristiques les rendant difficiles à analyser. Les modèles linaires dynamiques constituent une approche adaptée à ces données particulières en faisant l’hypothèse de paramètres variables dans le temps. Ainsi, l’objet du présent travail consiste à estimer les variances liées au processus d’observation à l’aide de modèles linéaires dynamiques. Plus particulièrement, les mesures considérées sont la chlorophylle a et l’abondance phytoplanctonique aux lieux de surveillance REPHY « Arcachon-Bouée- 7 » et « Teychan bis ». Les résultats montrent que pour la chlorophylle a, la variabilité d’observation est responsable de l’ordre de 80 % de la variabilité totale. Pour l’abondance phytoplanctonique, elle est également de 80 % à « Arcachon-Bouée 7 » mais de l’ordre de 70 % à « Teychan bis ». Ainsi la part de « bruit » est liée au lieu et au paramètre considéré. Exprimée en pourcentage de la médiane de la chlorophylle a, la variance d’observation place les bornes de l’intervalle de confiance à 95 % des observations à des valeurs de l’ordre de -40 % et +120 % de la médiane, l’intervalle étant sous estimé car ne prenant pas en compte la variabilité structurelle. Pour l’abondance phytoplanctonique en log10 cell./L, les ordres de grandeur correspondant en pourcentage de la moyenne sont de ± 13.5 %. Pour les deux paramètres, ces valeurs sont compatibles avec l’expérience des experts. Ainsi, l’approche mise en oeuvre s’est avérée riche d’enseignements en matière d’incertitude de mesure et les nombreuses améliorations méthodologiques envisagées ouvrent des perspectives fécondes à tout point de vue.

Etude écologique de projet. Site de Flamanville. 1er cycle. Traitements mathématiques, Rapport général, Annexes

The study of a first annual hydrobiological cycle on the site of Flamanville was carried out through 19 campaigns conducted between July 76 and June 77. Twelve of them are considered as "heavy" and took place on the following dates: July 8th, 76; August 6th, September 4th, October 3rd, November 3rd, December 16th, January 5th, 77; February 2nd, March 3rd, April 14th, May 10th and May 24th. Seven campaigns consist only in one sample July 23rd, 76; August 21st, September 16th, November 19th, January 19th, 77; February 17th and June 16th. However, some variables which had not been measured during these "light" missions have not been taken into account for the analysis. A first global analysis groups together the first ten campaigns (in May, the nutritive salts had not been measured) and presents the annual variations of nine parameters: temperature, salinity, oxygen, nitrates (N0 3), nitrites (N0 2), phosphates (P0 4), silicates (Si0 2), chlorophyll and pheopigments. A second study of the annual hydrobiological cycle includes all campaigns but only five variables: temperature, salinity, oxygen, chlorophyll and pheopigments.