Quand l'écologie marine rencontre l'acoustique passive et l'intelligence artificielle

L'Écoacoustique c'est quoi ?

Tripod installed in the seabed with a school of fish

L'Écoacoustique est une discipline scientifique qui s'intéresse à l'ensemble des sons d'un milieu naturel, aussi appelé paysage sonore.

Alors que la Bioacoustique se focalise sur l'étude du comportement des individus d'une espèce, l'Écoacoustique s'intéresse à l'ensemble des espèces et à leurs interactions, en proposant une nouvelle forme d'approche écosystémique fondée sur l'enregistrement des paysages sonores. Par analogie avec la musique, la Bioacoustique se focalise sur un instrument en particulier alors que l'Écoacoustique étudie l'orchestre.

Le paysage sonore des récifs coralliens est composé de 3 types de sons :

Fish icon

La biophonie

Activités acoustiques volontaires (vocalisations, signaux de défense...) ou involontaires (déplacements, alimentation, fuite...) des organismes vivants.

Boat icon

L'anthropophonie

Sons générés par les activités humaines (moteurs de bateaux, plongeurs, explorations sismiques...).

Wave icon

La géophonie

Sons générés par des processus physiques (vagues, vent, pluie...).

Quels avantages par rapport aux méthodes de suivi classiques ?

  • Alors que les méthodes de suivi actuelles se fondent sur l'évaluation ponctuelle d'un site à un moment de l'année, la facilité de déploiement des dispositifs d'enregistrement passif permet de renouveler cette évaluation de nombreuses fois. En outre, un enregistreur peut assurer le suivi d'un site pendant six mois sans changement de batterie. La puissance des algorithmes d'apprentissage permet le traitement efficace de telles données. Les informations produites facilitent la compréhension fine de la dynamique temporelle de ces écosystèmes et de leurs mécanismes de réponse aux perturbations qu'ils subissent. Ces informations ne sont aujourd'hui accessibles par aucune autre méthode.

  • Alors que les données issues des méthodes visuelles ne sont que peu ou pas comparables à grande échelle, l'utilisation d'enregistreurs calibrés garantit la collecte de données standardisées comparables à travers le monde et entre les différents sites. Ce type de données manque aux programmes de conservation actuels.

  • L'anthropisation des paysages sonores perturbe de nombreux processus, comme le recrutement des larves de poissons et de coraux, indispensable au renouvellement des communautés. L'ampleur de la pollution sonore anthropique (passage de bateaux, exploration sismique...) est de mieux en mieux comprise et commence à faire l'objet de régulations environnementales. L'approche écoacoustique permet de quantifier ces pollutions et les effets des mesures prises afin de les modérer.

  • Au-delà de la production volontaire de signaux sonores par un grand nombre d'espèces récifales, de nombreux processus intimement liés au fonctionnement du récif génèrent des sons. En enregistrant et en analysant le paysage sonore, l'approche écoacoustique fournit une évaluation fonctionnelle globale de l'écosystème.

  • Hormis la présence de plongeurs pour le déploiement ou la récupération du dispositif, l'évaluation de l'écosystème est totalement passive. En plus d'assurer une évaluation plus « juste » (exempte du biais lié à la présence de plongeurs), cette approche permet le suivi d'espèces et de communautés difficilement observables (espèces cryptiques, espèces nocturnes...) sans perturber l'écosystème.

  • Les données acoustiques enregistrées constituent une « capsule sonore », un témoin haute-fidélité de l'état écologique et du fonctionnement d'un récif à un moment précis. L'archivage des données brutes présente de multiples avantages : ces dernières pourront notamment être à nouveau analysées (en utilisant par exemple des outils plus récents), ou permettre de fixer des objectifs de restauration écologique en cherchant à rétablir les caractéristiques acoustiques passées d'un écosystème.

Pourquoi utiliser l'Intelligence Artificielle ?

Un hydrophone déployé en continu génère plus de 500 000 minutes de données par an.

Pour traiter ces informations, nos équipes d'écologues et informaticiens développent des algorithmes qui permettent de passer d'un signal sonore brut à une information synthétique sur la vie du récif.

Wind icon

Filtrer les sons parasites comme le vent en surface et le déferlement des vagues

Sound analysis icon

Détecter les signaux d'intérêts (passage de bateau, broutage des poissons perroquets...)

Graph icon

Restituer les informations clés