Voir la source de Red-edge

[[Fichier:Leaf 1 web.jpg|vignette|Les feuilles des plantes sont-elles vertes ? Rouges ?]]
Le '''red-edge''' ou '''red edge''' (terme d'origine anglaise, littéralement « bord (ou marge) rouge »), est une portion du [[spectre électromagnétique]] dans le [[Infrarouge#Bandes_spectrales_des_radiations_infrarouges|proche infrarouge]].

== Aspects théoriques ==
=== Particularités physiques de l'activité chlorophyllienne ===
Le red-edge renvoie à la région de changement rapide de [[réflectance]] de la [[chlorophylle]], communément appelée pic de réflectance de la chlorophylle, dans le proche infrarouge. La végétation absorbe la plupart de la lumière dans la partie visible du spectre, mais réfléchit fortement dans les longueurs d'onde supérieures à {{unité|700 nm}}. Ceci est un avantage des plantes pour éviter les problèmes de surchauffe durant la [[photosynthèse]]. Concrètement, la réponse spectrale de la végétation se caractérise par une faible réflectance dans le rouge (spectre visible) et une réflectance importante dans le proche infrarouge : la différence de réflectance entre {{unité|680 et 730 nm}} peut être de 5 à 50 %.

=== NDVI : un moyen pour caractériser cette activité ===
Plusieurs indices sont définis pour estimer la biomasse, les rendements des cultures et les changements du couvert végétal<ref name="Regard2">{{lien web|url=http://regard-sur-la-terre.over-blog.com/article-incendie-du-parc-de-yosemite-les-degats-vu-par-le-satellite-spot-6-119934524.html|titre=Incendie du parc de Yosemite : les dégâts vus par le satellite Spot 6|site=Un autre regard sur la Terre|date=2013-09-08|consulté le=2018-05-19}}</ref>.

Le plus connu est le NDVI (''[[Indice de végétation par différence normalisée|Normalized Difference Vegetation Index]]''), calculé à partir des canaux rouge et proche infrarouge :
:<math>{\mathrm{NDVI}}=\frac{\mathrm{NIR}-\mathrm{Red}}{\mathrm{NIR}+\mathrm{Red}}</math>,
où <math>\mathrm{NIR}</math> et <math>\mathrm{Red}</math> représentent la réflectance respectivement dans le proche infrarouge et dans le rouge.

L'indice peut varier théoriquement entre −1 et +1. Pour des surfaces naturelles, il varie entre 0 (absence de végétation) et une valeur proche de +1 (végétation très abondante)<ref>{{lien web|langue=en|url=http://www.eumetrain.org/data/3/36/navmenu.php?page=3.2.3|titre=The red edge|site=Monitoring Vegetation From Space|consulté le=2018-05-19}}</ref>.

Ainsi, plus cet indice est élevé, plus le niveau de photosynthèse est fort, donnant alors une indication sur la quantité de la végétation et assurer un suivi de la végétation, des forêts, de l’agriculture, ...

Toutefois, cet indice NDVI présente quelques défauts : il peut être assez perturbé par les conditions atmosphériques, les voiles nuageux et par le sol lorsque le couvert végétal est peu dense<ref name="Regard2"/>.

== Applications ==
Ce phénomène apparait dans la luminosité du feuillage en [[photographie infrarouge]]. Il est utilisé en [[télédétection]] pour suivre l'activité végétale.

De manière [[prospective]], cette technique pourrait être aussi utilisée dans le domaine de l'[[exobiologie]] pour détecter des organismes convertissant la lumière sur les planètes éloignées<ref>Seager, S., Turner, E. L., Schafer, J., & Ford, E. B. (2005) ``Vegetation's Red Edge: A Possible Spectroscopic Biosignature of Extraterrestrial Plants''  Astrobiology, Volume 5, Issue 3, {{p.|372-390}}.  ([https://dx.doi.org/10.1089/ast.2005.5.372 link] and [http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=2005AsBio...5..372S&link_type=PREPRINT&db_key=AST preprint])</ref>.

== Capteurs red-edge utilisés pour l'observation de la Terre ==
Les particularités du red-edge sont connues depuis 20 ans, de nombreux travaux ont été menés dessus, mais son exploitation et son utilisation restent pour l'instant limités.

=== Capteurs aériens ===
De nombreux cas d'imageurs aériens mesurent la réflectance dans le red-edge, notamment les capteurs hyperspectraux. Cependant, les faibles surfaces couvertes pour un coût important n'ont pas permis d'élargir l'exploitation de cette bande au-delà du champ expérimental.

=== Capteurs satellitaires ===
En imagerie satellitaire, les satellites multispectraux mesurent la réflectance dans cette bande, mais à une résolution spatiale trop grande pour envisager un suivi précis de l'activité végétale. A titre d'exemple, la résolution spatiale est de {{Unité|1 km}} sur l'imageur multi-spectral [[Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer|MODIS]] du satellite [[Terra_(satellite)|Terra]], tout comme sur l'imageur [[ENVISAT#Spectromètre_imageur_MERIS|MERIS]] d'[[Envisat]]. 

Lancés en 2008, les satellites de la constellation [[RapidEye]] sont les premiers satellites équipés d'un instrument observant dans la bande {{Unité|0,69-0,73 µm}}<ref name="Regard">{{lien web|url=http://regard-sur-la-terre.over-blog.com/2015/09/des-pixels-et-des-parcelles-les-pratiques-agricoles-vues-par-le-satellite-sentinel-2.html|titre=Des pixels et des parcelles : les pratiques agricoles vues par le satellite Sentinel-2|site=Un autre regard sur la Terre|date=2015-09-16|consulté le=2018-05-19}}</ref>. Ces satellites permettent de combler la lacune précédente avec leur résolution spatiale plus fine ({{Unité|5 m}})<ref>{{lien web|url=https://resa.blackbridge.com/files/2014-06/Red_Edge_White_Paper.pdf|titre=The RapidEye Red Edge Band|site=Blackbridge|consulté le=2018-05-19}}</ref>.

Aujourd'hui, d'autres satellites disposent d'un imageur multi-spectral à bord mettant en exergue l'activité chlorophylienne avec une bonne résolution spatiale : OLI sur [[Landsat 8]] ({{Unité|30|m}} de résolution spatiale) et sur [[Sentinel-2]], dont le premier exemplaire a été lancé en 2015, l'imageur multi-spectral [[Sentinel-2#Instrument_MSI|MSI]] des satellites observe entre autres dans deux bandes couvrent cette partie intéressante du spectre avec deux bandes étroites centrées sur {{unité|0,705 et 0,740 µm}} pour une résolution spatiale de {{Unité|20 m}}<ref>{{lien web|langue=en|url=https://www.researchgate.net/publication/283419755_Using_the_red-edge_bands_on_Sentinel-2_for_retrieving_canopy_chlorophyll_and_nitrogen_content|titre=Remote estimation of crop and grass chlorophyll and nitrogen content using red-edge bands on Sentinel-2 and -3 |site=Researchgate.net|auteur=J.G.P.W. Cleversa, A.A. Gitelson|consulté le=2018-05-26}}.</ref>.

La constellation de satellites [[Pléiades Neo]] lancés en 2021 et 2022 par [[Airbus Defence and Space]] dispose d'une bande Red Edge centrée autour de {{unité|0,709 µm}}.

== Notes et références ==
{{Références}}

== Liens externes ==
* [[RapidEye]]
* [[Sentinel-2]]

{{Portail|physique|astronomie|information géographique}}

[[Catégorie:Télédétection spatiale]]
[[Catégorie:Photosynthèse]]
[[Catégorie:Infrarouge]]