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'''SeaWIFS''' (''Sea-viewing Wide Field-of-View Sensor'') est un instrument embarqué à bord du satellite commercial {{Lien|OrbView-2}} (SeaStar), un capteur conçu pour recueillir des données biologiques de l'[[océan mondial]]. Actif à partir de [[septembre 1997]] à [[décembre 2010]], sa mission première était de quantifier la [[Chlorophylle|la chlorophylle]] produite par le [[Phytoplancton|le phytoplancton]] (plantes microscopiques) marin.

SeaWiFS est l'unique [[Instrument de mesure|instrument scientifique]] sur le [[Satellite artificiel|satellite]] OrbView-2 de [[GeoEye]], aussi appelé SeaStar. SeaWiFS est aussi une expérience de suivi pour le ''[[Coastal Zone Color Scanner]]'' du [[Programme Nimbus]] ([[Nimbus 7]]). Lancé le 1er{{date-|1 août 1997}} sur une petite [[Fusée (astronautique)|fusée de lancement]] Pegasus de ''[[Orbital Sciences]]'', SeaWiFS commence ses opérations scientifiques le {{date|18|septembre|1997}} et cesse la collecte de données le {{date|11|décembre|2010}}<ref name="OceanColor">{{lien web|url=http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/cgi/browse.pl?sen=sw&typ=GAC|titre=Ocean Color Browse|auteur=NASA, Goddard Space Flight Center|date=14 février 2011|consulté le=14 février 2011}}</ref>, dépassant de loin sa durée de fonctionnement prévue de 5 ans<ref name="HookerMcClain">{{article|nom=Hooker|prénom=S.B.|auteur2=McClain, C.R.|titre=The calibration and validation of SeaWiFS data|journal=Progress in Oceanography|date=1 avril 2000|volume=45|numéro=3–4|pages=427–465|doi=10.1016/S0079-6611(00)00012-4|bibcode=2000PrOce..45..427H}}</ref>. La [[Résolution spatiale des images matricielles|résolution]] du [[capteur]] est de 1,1&#x20;km (LAC), à 4,5&#x20;km (GAC). Le capteur enregistre les [[donnéesdonnée]]s dans les bandes [[optique]]s suivantes :

Les concentrations en chlorophylle sont dérivées à partir des images couleurs de l'océan. Généralement parlant, plus l'eau est verte, plus il y a de phytoplancton dans l'eau et plus les concentrations en chlorophylle sont élevées. La chlorophylle-a absorbe plus de [[lumière bleue]] et rouge que de vert, tandis que la lumière réfléchie change du bleu au vert lorsque la quantité de chlorophylle dans l'eau augmente. À partir de ces connaissances, les scientifiques ont été en mesure d'utiliser les ratios des différents couleurs réfléchies pour estimer les concentrations de chlorophylle.

Plusieurs formules estiment la concentration de chlorophylle en comparant le ratio des lumières bleue et verte, puis en reliant ces ratios à des concentrations connues en chlorophylle aux mêmes moments et emplacements que les observations par satellite. La [[couleur]] de la lumière est définie par sa [[longueur d'onde]], et la lumière visible a des longueurs d'onde de 400 à 700 nanomètres, avec une progression du violet ({{unité|400|nm}}) au rouge ({{unité|700|nm}}). Une formule typiquement utilisée pour les données SeaWiFS (appelée OC4v4) divise la [[réflectance]] (c.-à-d. la proportion de lumière réfléchie par la surface d'un matériau) de la concurrence de plusieurs longueurs d'onde (443, 490, ou {{unité|510|nm}}) par le facteur de réflectance à {{unité|550|nm}}. 

<math> Chl = antilog(0.366-3.067\mathsf{R}+1.93\mathsf{R}^2 +0.64\mathsf{R}^3 -1.53\mathsf{R}^4) </math><ref name=BioObook>{{ouvrageOuvrage|nom=Wheeler|prénomprénom1=Charles B. Miller, Patricia A.|nom1=Wheeler|auteur2=Patricia A. Wheeler|titre=Biological oceanography|lieu=Chichester|éditeur=[[Wiley-Blackwell]]|lieuannée=Chichester2012|numéro d'édition=2|pages totales=464|isbn=978-1-4443-3302-2|edition=2nd|auteur2=Patricialire A. Wheeleren ligne=https://books.google.com/books?id=xjUd925LikQC&printsec=frontcover}}</ref>

Cette formule, avec d'autres, a été dérivée empiriquement en utilisant des concentrations de chlorophylle observées. Pour faciliter ces comparaisons, la NASA dispose d'un système de données océanographiques et atmosphériques appelé SeaBASS (''SeaWiFS Bio-optical Archive and Storage System'')<ref>{{citelien web|url=http://seabass.gsfc.nasa.gov/|titre=SeaBASS}}</ref>. Cette archive de données est utilisée pour développer de nouveaux algorithmes et de valider les données satellite de produits par correspondance des concentrations en chlorophylle mesurées directement avec celles estimées à distance à partir d'un satellite. Ces données peuvent également être utilisées pour évaluer la correction atmosphérique (voir ci-dessous), laquelle peut grandement influencer les calculs de concentration en chlorophylle.

De nombreux algorithmes de concentration de chlorophylle ont été testés pour déterminer ceux qui sont plus adaptés chlorophylle à l'[[Échelle (proportion)|échelle]] mondiale. Divers algorithmes fonctionnent différemment dans différents environnements. De nombreux algorithmes d'estimation des concentrations en chlorophylle sont plus précis en eau claire profonde que dans l'eau peu profonde. Dans les eaux peu profondes, la [[réflectance]] due à d'autres [[pigments]], des [[Déchet|détritus]] et le fond de l'océan peut entraîner des inexactitudes. Les buts déclarés de la SeaWiFS de la chlorophylle estimations sont « ... de produire des radiances de sortie de l'eau avec une [[Incertitude de mesure|incertitude]] de {{unité|5|%}} dans des régions d'eau claire et des concentrations de chlorophylle-a à l'intérieur de {{unité|±35|%}} de l'intervalle de 0,05 à {{unité|50 |mg ||m|-3}} ». Lorsque la précision est évaluée sur une échelle mondiale, et toutes les observations sont regroupées, alors cet objectif est clairement satisfait<ref name="BailyWerdell">{{Article|prénom1=Sean W.|nom1=Bailey|auteur2=Werdell, P. Jeremy|nom2=Werdell, P. Jeremy|auteur5=Werdell, P. Jeremy|auteur6=Werdell, P. Jeremy|auteur7=Werdell, P. Jeremy|auteur8=Werdell, P. Jeremy|auteur9=Werdell, P. Jeremy|auteur10=Werdell, P. Jeremy|titre=A multi-sensor approach for the on-orbit validation of ocean color satellite data products|périodique=Remote Sensing of Environment|volume=102|numéro=1–2|date=1 mai 2006|doi=10.1016/j.rse.2006.01.015|bibcode=2006RSEnv.102...12B|pages=12–23}}</ref>. De nombreuses estimations par satellites vont de un tiers à trois fois celles qui sont directement prises à la mer, même si la relation globale est encore assez bonne. Des différences surviennent lorsque les données sont examinées par la région, mais globalement, les valeurs sont encore très utiles. Un pixel peut ne pas être particulièrement précis, mais quand on calcule des surfaces moyennes plus importantes, les valeurs moyennes sont plus justes et fournissent une vue précise de la plus tendances. Les côtés bénéfiques de la collecte de données par satellite de la chlorophylle emportent de loin sur tous les défauts de leur exactitude, simplement par la couverture spatiale et temporelle possible. À bord d'un navire, les mesures de chlorophylle ne peuvent pas approcher la fréquence et de la couverture spatiale fournie par les données satellitaires.

La lumière réfléchie sous la surface de l'océan est appelé radiance spectrale ré-émise par les eaux et est utilisée pour estimer les concentrations de chlorophylle. Cependant, seulement environ 5 à {{unité|10|%}} de la lumière au sommet de l'atmosphère (anglais : ''top of the atmosphere'', TOA) est due à la radiance spectrale ré-émise par les eaux<ref>Gene Carl Feldman, [http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/SeaWiFS/BACKGROUND/SEAWIFS_970_BROCHURE.html],"SeaWiFS Project – Detailed Description", OceanColor WEB, 7/30/2003</ref>{{,}}<ref name="Gordon">{{Article|prénom1=Howard R.|nom1=Gordon|auteur2=Brown, Otis B.|nom2=Brown, Otis B.|auteur3=Evans, Robert H.|nom3=Evans, Robert H.|auteur4=Brown, James W.|nom4=Brown, James W.|auteur5=Brown, Otis B.|auteur6=Brown, Otis B.|auteur7=Brown, Otis B.|auteur8=Brown, Otis B.|auteur9=Brown, Otis B.|auteur10=Brown, Otis B.|titre=A semianalytic radiance model of ocean color|périodique=Journal of Geophysical Research|volume=93|numéro=D9|date=1 janvier 1988|doi=10.1029/JD093iD09p10909|bibcode=1988JGR....9310909G|pages=10909}}</ref>. Le reste de la lumière estprovient réfléchiede la [[Réflexion (optique)|réflexion]] par l'[[Atmosphère terrestre|atmosphère]] et les aérosols[[aérosol]]s dans ls'atmosphèrey trouvant. Afin d'estimer les concentrations en chlorophylle, on prend en compte ce rayonnement, qui n'est pas dû à la radiance spectrale ré-émise par les eaux. Une partie de la lumière réfléchie par l'océan, comme les moutons (whitecaps) et les reflets du Soleil, doit également être retirée des calculs de la chlorophylle, car elle est représentative des vagues de l'océan ou de l'angle du Soleil, et non de la surface de l'océan. Le processus de suppression de ces composants est appelée {{lien|trad=Atmospheric correction|fr=correction atmosphérique}}<ref name="Franz">{{Lien web|nom1=Franz|prénom1=Brian|titre=Algorithm for Retrieval of Remote Sensing Reflectance from Satellite Ocean Color Sensors|url=http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/WIKI/AtmoCor.html|série=Ocean Color Web|site=Ocean Color Web|consulté le=29 octobre 2013}}</ref>.

Les données SeaWiFS sont librement accessibles à partir d'une variété de [[site web|sites web]], dont la plupart sont gérés par le gouvernement. L'emplacement principal pour les données SeaWiFS est le site web OceanColor de la NASA, qui maintient la série chronologique de l'ensemble de SeaWiFS de la mission. Le site web permet aux utilisateurs de parcourir des images SeaWiFS en fonction de sélections de temps et d'espace. Le site permet également la navigation sur différentes échelles temporelles et spatiales avec des échelles spatiales allant de {{unité|4|km}} à {{unité|9|km}} pour les données cartographiées. Les données sont fournies qu'à de nombreuses échelles temporelles, y compris quotidienne, plusieurs jours (par exemple, 3, 8), mensuelles, saisonnières, jusqu'à des composites de l'ensemble de la mission. DesLes données sont également disponibles via [[ftpFile Transfer Protocol|FTP]] ou téléchargement.

Les données peuvent être consultées et récupérées dans une variété de formats et quatre niveaux de traitement, de non-transformées à sorties modélisées<ref>{{Lien web|titre=Product Level Descriptions|url=http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/PRODUCTS/product_level_desc.html|série=Ocean ColorWeb|site=Ocean ColorWeb|consulté le=29 octobre 2013}}</ref>. Le niveau 0 est non transformé, donc ce sont des données qui ne sont pas habituellement fournies aux utilisateurs. Les données de niveau 1 sont reconstruites, mais soit non ou peu transformées. Les données de niveau 2 contiennent des dérivées de variables géophysiques, mais ne sont pas sur une grille uniforme de l'espace/temps. Les données de niveau 3 contiennent des dérivées des variables géophysiques effectuées ou mappées sur une grille uniforme. Enfin, les données de niveau 4 contiennent des variables modélisées ou dérivées telles que la [[productivité primaire]]<ref>{{citelien web|url=http://www.science.oregonstate.edu/ocean.productivity/|titre=Ocean Productivity}}</ref> de l'océan.

La NASA offre un logiciel gratuit conçu spécifiquement pour fonctionner avec les données SeaWiFS par le biais du site web de couleur de l'océan. Ce logiciel, SeaDAS (''SeaWiFS Data Analysis System'')<ref>{{citelien web|url=http://seadas.gsfc.nasa.gov/|titre=SeaDAS}}</ref>, est construit pour la visualisation et traitement des données satellites et permet de travailler avec les niveaux 1, 2 et 3 de données. Bien qu'il aait été conçu à l'origine pour les données SeaWiFS, ses capacités ont depuis été élargies pour travailler avec de nombreux autres sources de données satellites. D'autres logiciels ou langages de programmation peut également être utilisé pour lire et travailler avec des données SeaWiFS, tels que [[MATLAB|Matlab]], [[IDL (langage)|IDL]] et [[Python (langage)|Python]].

[[Fichier:CO2_pump_hgCO2 pump hg-fr.svg|vignette|[[Pompe biologique]], le cycle de l'air de la mer et la séquestration du CO₂]]

L'estimation de la quantité mondiale ou régionale de la chlorophylle, et, par conséquent, le phytoplancton, a de grandes implications pour le changement climatique et la production de la pêche. Le phytoplancton joue un rôle important dans l'absorption mondiale de [[dioxyde de carbone]], un des principaux contributeurs au [[changement climatique]]. Un pourcentage de ce phytoplancton coule au fond de l'océan, prenant ainsi le dioxyde de carbone de l'atmosphère et le séquestrant dans les profondeurs de l'océan pour au moins un millier d'années. Par conséquent, le degré de [[Productivité primaire|la production primaire]] de l'océan pourrait jouer un grand rôle dans le ralentissement du changement climatique. Ou, si la production primaire ralentit, le changement climatique pourrait être accéléré. Certains ont proposé une {{lien|trad=Iron Fertilization|fr=fertilisation par le fer}} de l'océan dans le but de promouvoir des blooms de phytoplancton et éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Peu importe si ces expériences sont réalisées ou non, l'estimation des concentrations en chlorophylle dans les océans du monde et de leur rôle dans la [[pompe biologique]] de l'océan pourrait jouer un rôle clé dans notre capacité à prévoir et à s'adapter au changement climatique.

Le phytoplancton est un élément clé dans la base de l'océan de la [[Réseau trophique|chaîne alimentaire]] et des océanographes ont émis l'hypothèse d'un lien entre la chlorophylle océanique et la production de la [[Pêche (halieutique)|pêche]]. Le degré auquel le phytoplancton est relié à la production de poissons marins, dépend du nombre de [[Réseau trophique|liens trophiques]] de la chaîne alimentaire et du degré d'efficacité de chaque lien. Les estimations du nombre de liens trophiques et de l'efficience trophique du phytoplancton à la [[pêche commerciale]] ont été largement débattues, mais ilselles ont été peu motivées concrètement<ref>{{Article|prénom1=Daniel|nom1=Pauly|titre=One hundred million tonnes of fish, and fisheries research|périodique=Fisheries Research|volume=25|numéro=1|date=1 janvier 1996|doi=10.1016/0165-7836(95)00436-X|pages=25–38}}</ref>. Des recherches plus récentes suggèrent que les relations positives entre la chlorophylle-a et la production de la pêche peuvent être modélisées<ref>{{Article|prénom1=Michael|nom1=Drexler|auteur2=Ainsworth, Cameron H.|nom2=Ainsworth, Cameron H.|auteur3=Davies, Andrew|nom3=Davies, Andrew|auteur5=Ainsworth, Cameron H.|auteur6=Ainsworth, Cameron H.|auteur7=Ainsworth, Cameron H.|auteur8=Ainsworth, Cameron H.|auteur9=Ainsworth, Cameron H.|auteur10=Ainsworth, Cameron H.|titre=Generalized Additive Models Used to Predict Species Abundance in the Gulf of Mexico: An Ecosystem Modeling Tool|périodique=PLoS ONE|volume=8|numéro=5|date=14 mai 2013|pmid=23691223|pmcid=3653855|doi=10.1371/journal.pone.0064458|bibcode=2013PLoSO...864458D|pages=e64458}}</ref> et peuvent être très fortement corrélées quand on l'les examine à la bonne échelle. Par exemple, Ware et Thomson (2005) ont trouvé un [[Corrélation (statistiques)|coefficient de corrélation]] carré, r²]], de 0,87 entre le rendement des poissons résidents (tonnes km-2) et la moyenne annuelle des concentrations de chlorophylle-a (mg m-3)<ref>{{Article|prénom1=D. M.|nom1=Ware|titre=Bottom-Up Ecosystem Trophic Dynamics Determine Fish Production in the Northeast Pacific|périodique=Science|volume=308|numéro=5726|date=27 mai 2005|pmid=15845876|doi=10.1126/science.1109049|bibcode=2005Sci...308.1280W|pages=1280–1284}}</ref>. D'autres ont trouvé que le Front de Chlorophylle de la Zone de Transition du Pacifique (densité de chlorophylle de 0,2&#x20;mg m-3) est une caractéristique fondamentale dans la distribution de la tortue [[caouanne]]<ref>{{cite journalarticle|lastnom=Polovina|firstprénom=Jeffrey J|author2auteur2=Howell, Evan |author3auteur3=Kobayashi, Donald R |author4auteur4= Seki, Michael P |titletitre=The transition zone chlorophyll front, a dynamic global feature defining migration and forage habitat for marine resources|journal=Progress in Oceanography|date=1 Januaryjanvier 2001|volume=49|issuenuméro=1–4|pages=469–483|doi=10.1016/S0079-6611(01)00036-2|bibcode = 2001PrOce..49..469P }}</ref>.

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