L’œil volant de l'océan

Une nouvelle espèce va apparaître au large : le drone océanique. Ce sera le cas avec les survols automatiques, au-dessus de la Manche et de la mer du Nord, du projet européen 3I (lire p. 15). Les navires seront suivis, notamment pour la protection de l’environnement. En Bretagne, les drones océaniques ne se sont pas encore acclimatés. « La grande majorité des applications de drones concernent la terre ferme, analyse David Corman, chargé de mission technologie à l’Agence des aires marines protégées (AMP), à Brest. Le suivi en mer avec un drone pose un problème d’autonomie, surtout pour les espèces à distribution large comme les mammifères marins. La réflexion du soleil sur la mer perturbe l’image. Et il faut de l’espace pour le décollage, impossible depuis un canot pneumatique(1). »

L’agence des AMP a réalisé plusieurs expériences avec des drones en milieu marin. L’objectif est d’observer, plus finement, l’évolution du milieu naturel dans les zones vulnérables et d’y recenser les espèces animales. « À la différence des survols traditionnels (hélicoptère, avion ou ULM), l’intérêt du drone est son vol à basse altitude, poursuit David Corman. Sur une échelle réduite, dans une zone d’un kilomètre de rayon, cela permet une meilleure résolution au sol, inférieure à 2 cm. » L’une des missions de l’agence est le soutien technique aux parcs naturels marins. Elle intervient dans les eaux françaises à travers le monde, depuis la mer d’Iroise jusqu’à Mayotte.

Compter les tortues marines

En 2012, un drone(2) a ainsi été testé dans le Parc naturel marin de Mayotte(3), pour compter les tortues marines (Chelonia mydas) qui se nourrissent dans les herbiers. « Cette opération s’est révélée efficace, explique Jeanne Wagner, chargée de mission au parc marin. Le plan de vol a été facile à programmer sur l’ordinateur, en délimitant à la souris des points d’appui dans une carte géoréférencée. » Grâce à ces images, les tortues sont localisées et comptabilisées, leur taille est estimée. Riche de cette expérience, l’Agence des AMP envisage d’utiliser ce type d’outil pour le suivi du milieu marin (tortues, oiseaux et mammifères), pour cartographier les parcs ostréicoles ou détecter des pollutions marines.

Le dernier test a été réalisé dans les aires marines protégées en juin 2013, sur une plage de l’île d’Oléron. Sur ce spot de surf, situé dans le périmètre du futur parc naturel marin de l’estuaire de la Gironde et des Pertuis charentais, les photos aériennes ont démontré leur utilité pour caractériser les pratiques nautiques (surf, jet ski, planche à voile, kayak) dans une aire protégée.

70 000 photos en une semaine

En Bretagne, un autre acteur développe une expertise liée aux drones océaniques. Gwenael Duclos a créé Wipsea en octobre 2012, à Rennes. Cette petite entreprise innovante est l’une des lauréates de la 9e édition du Carrefour des Possibles(4) en Bretagne, en juin dernier. Gwenael Duclos a développé son savoir-faire dans un projet original de surveillance des mammifères marins, mené en août 2012 en Australie. Un drone(5) hightech a quadrillé toute la journée l’immense baie Shark (côte ouest), pour photographier les dugongs. Amanda Hodgson, chargée de la conservation de ces mammifères herbivores, a fait voler le drone en parallèle avec un avion et quatre observateurs, pour comparer les méthodes. Problème, le drone a produit 70 000 photos en une semaine... plusieurs mois sont nécessaires pour les traiter une par une ! Ingénieur spécialiste du traitement d’images, Gwenael Duclos a mis au point, avec deux chercheurs australiens de la Queensland University of Technology(6), le logiciel Faunafinder pour traiter toutes les photos.

Identifier les dugongs

« L’algorithme de traitement d’images permet la détection d’animaux, explique-t-il. Il enlève les artefacts, comme les reflets du soleil, ou les moutons sur la mer, pour faire ressortir les dugongs, par rapport au fond. » Un calcul mathématique recherche les caractéristiques des dugongs (couleur, forme), afin de les identifier, même ceux dont la couleur change, au fond de l’eau, ou dont le corps est en partie invisible. « Les sept dugongs sur cette prise de vue au drone (voir photo cicontre) ont été identifiés par le logiciel. Quand il n’y a pas trop de vagues, le pourcentage de détection s’élève à 75 %. » Cette opération a prouvé son efficacité... mais avec un drone excessivement cher.

D’autres scientifiques testent des études environnementales avec des drones bon marché. C’est le cas du Suisse Lian Pin Koh et de l’Anglais Serge Wich, qui ont lancé le projet Conservation drones en 2012, très remarqué lors des récentes conférences TEDGlobal(7), à Édimbourg. En collaboration avec Gwenael Duclos, leurs drones ont recensé les nids d’orangs-outans à Sumatra. En mer, et sur tous les territoires inaccessibles, les drones associés à des traitements d’images innovants deviennent efficaces. Et il y a de l’avenir : de janvier à juin 2013, plus de 200 drones ont déjà été utilisés par des groupes de protection de l’environnement dans le monde, des États-Unis au Groenland, via Madagascar.