Les sédiments aquatiques sont l’une des archives fiables d’informations qui peuvent être interprétées par les paléolimnologues. Les sédiments ont accumulé beaucoup d’informations utiles archivées à partir de matériaux autochtones et allochtones. Les sédiments contiennent une vaste gamme d’informations physiques, biologiques, chimiques et visuelles qui suivent la variabilité environnementale actuelle. Les données les plus importantes stockées dans les sédiments qui peuvent être utilisées pour reconstituer les conditions limnologiques sont des indicateurs comprenant l’analyse de la taille des particules, les données géochimiques, les cyanobactéries (algues bleues) et les algues. Les paléolimnologues s’accordent à dire que la connaissance complète des changements environnementaux est possible grâce à des données multi-proxy. Ainsi, le suivi parallèle de données multiples peut conduire à une évaluation plus robuste des changements environnementaux.
La plupart des techniques utilisées pour extraire des informations spécifiques des sédiments sont destructives, ce qui limite le nombre d’échantillons pour effectuer toutes les analyses nécessaires à la collecte de données multi-proxy. De plus, dans certains cas, en raison des restrictions de sous-échantillonnage, il n’est pas possible d’obtenir des données à haute résolution qui répondent aux exigences des études paléo actuelles. Il existe donc un besoin pour des techniques non-destructives capables de capturer différentes données à partir des carottes de sédiments avec de hautes résolutions spatiales.
Récemment, grâce aux progrès rapides des technologies de balayage et des algorithmes associés, l’imagerie hyperspectrale (spectroscopie d’imagerie) est apparue comme un outil de paléolimnologie, qui se concentre sur le suivi des changements dans un lac donné ainsi que dans son bassin versant et son bassin atmosphérique. Cette technique a attiré l’attention de la communauté géoscientifique en raison de sa représentation détaillée des caractéristiques des sédiments. L’imagerie hyperspectrale, associée aux techniques de télédétection, peut être utilisée pour déterminer la composition des carottes de sédiments et restituer les variations physiques, biologiques et chimiques de l’environnement passé.