L'attaque des drones

Tout voir, tout observer ! Après le microscope ou le satellite, le drone aérien est, pour les chercheurs, l’un des nouveaux moyens d’observation du monde. L’innovation technologique concerne tous les drones, ceux des militaires (photo ci-contre, en savoir plus) et les nouvelles machines bon marché. Ce secteur émerge grâce à la miniaturisation du pilotage automatique, du GPS et des capteurs embarqués. « Le petit drone devient accessible, confirme Didier Grosdemange, directeur d’In Vivo Environnement, spécialisé dans les études scientifiques en milieu marin. Il se généralise pour des prises de vues géoréférencées, ou associé à des capteurs optiques. »

Ce nouvel outil ne deviendra pas la solution miracle pour autant. « Pour cartographier l’habitat marin sur une surface de plus de 200 km2, l’avion est plus adapté(1), précise Philippe Le Niliot, responsable scientifique du Parc naturel marin d’Iroise. Les nouvelles technologies d’investigations sont indispensables en océanographie, mais chaque outil doit être adapté au site. » Pour devenir un outil de chercheurs, le drone doit réaliser des protocoles validés scientifiquement... et être équipé de capteurs bien calibrés.

C’est le cas des drones actuels, équipés de capteurs bon marché. Dans son article “Drones in science : Fly, and bring me data”, paru en juin dans la revue Nature(2), Emma Marris souligne qu’ils deviennent des outils scientifiques répandus, même si « la plupart des chercheurs qui travaillent avec des drones étudient leur technologie, pour les rendre plus agiles et plus autonomes. » En Arctique, des drones mesurent la qualité de la glace. En Écosse, ils surveillent la prolifération d’algues dans les estuaires. En France, à Montpellier, l’Avion jaune, spécialiste des études environnementales en avions et drones, collabore avec deux instituts de recherche(3), notamment pour le suivi de cultures.

Cartographier l’estran

En Bretagne, le drone est un objet d’étude des ingénieurs de la DGA (lire p. 14) et de Télécom Bretagne (lire p. 15). Il est utilisé par des géographes, des biologistes marins et des archéologues (lire p. 16 à 18). L’une des premières applications s’inscrit dans le cadre du projet ANR Cocorisco (Connaissance, compréhension et gestion des risques côtiers), auquel sont associés l’Université de Bretagne Occidentale et l’IUEM, à Brest. À plus de 100 m d’altitude, un drone cartographie l’estran : le trait de côte, au Pays des Abers ou en presqu’île de Rhuys, est passé à la loupe pour comprendre son érosion.

Un autre projet utilisant un drone est mené au Laboratoire génie côtier et environnement, à Plouzané, près de Brest. Au Centre d’études techniques maritimes et fluviales(4), le LGCE réunit huit chercheurs et ingénieurs de recherche qui s’intéressent notamment à la spartine. Cette plante venue d’Angleterre, qui envahit la rade de Brest, au détriment de la rarissime lavande de mer, appauvrit la biodiversité, réduit la vase où les oiseaux se nourrissent, modifie la dynamique des particules dans l’eau, et atténue même les vagues et les courants !

« Nous avions une modélisation numérique du transport sédimentaire dans la rade, explique Georges Chapalain, le directeur du LGCE. Le drone lancé en 2012 nous a permis d’acquérir les données topographiques nécessaires à l’élaboration de notre modèle dans un environnement difficile d’accès. Un autre intérêt du drone est d’être non invasif, car en nous déplaçant, nous aurions modifié la configuration du site. » Ce test a permis de connaître la bathymétrie d’une zone peu détaillée sur les cartes marines. Les images ont été traitées par un logiciel, en collaboration avec l’IGN(5) et l’École nationale des sciences géographiques.

Calculer le cubage des dunes

L’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (Ifsttar(6)) a participé à cette opération qui fait partie du programme “Drones : sentinelles de l’environnement” du ministère du Développement durable. À Nantes, l’Ifsttar est un pionnier de l’utilisation des drones, depuis 2004. « Avec leurs prises de vues successives et un recouvrement suffisant, les drones permettent une restitution du relief, grâce au traitement des images, explique Jean-Luc Sorin, spécialiste de l’instrumentation de mesure physique. Nous pouvons calculer l’évolution d’un trait de côte et les variations du cubage des dunes. » Cette expertise “drone” de l’Ifsttar, au service du Réseau scientifique et technique(7) du ministère du Développement durable, est aussi utile pour des laboratoires universitaires et des grandes écoles.

Parmi les utilisations futures des drones en Bretagne, une piste de réflexion est conduite par le Syndicat intercommunal d’aménagement du golfe du Morbihan, qui prépare la création du parc naturel régional. Ici, comme à Roscoff et au Pays de Morlaix, le nombre de pêcheurs à pied est compté pour mesurer l’impact de l’homme sur l’environnement. Un projet est en cours avec la jeune société Wipsea (lire p. 16) pour lancer un drone au-dessus de Damgan (Morbihan), lors des grandes marées de 2014, afin de compter les pêcheurs, logiciel d’images à l’appui. Une autre piste est suivie par In Vivo Environnement, avec la Ligue pour la protection des oiseaux, pour faire voler un drone près des falaises et compter les oiseaux nicheurs. Au-dessus du front de mer, ou plus loin au large (lire p. 16), les drones des chercheurs vont bientôt papillonner.