Des drones au secours de la biodiversité

Nature et robotique pourraient paraître antinomiques et pourtant, une chercheuse de l’Université McGill utilise des drones et l’intelligence artificielle pour mieux observer la nature et la protéger.

« Même si les drones existent depuis le début des années 2000, ils ne sont devenus de vrais outils technologiques au service de la science que depuis 2018. Ceux que nous utilisons nous permettent de cartographier la biodiversité vue du ciel », s’enthousiasme Margaret Kalacska, chercheuse et professeure en géographie à l’Université McGill. Ces drones “nouvelle génération” embarquent une imposante caméra hyperspectrale pour la faire voler à 45 mètres dans les airs.

Une technologie révolutionnaire

La spectranomique — télédétection permettant l’acquisition d’informations sur un objet sans contact par ondes spectrales — « s’est présentée comme une technologie rapide et efficace pour suivre l’évolution de l’écosystème » explique Étienne Laliberté, à l’origine de l’Observatoire aérien canadien de la biodiversité.

La spectranomique permet d’obtenir les différentes longueurs d’onde réfléchies par les feuilles grâce à la lumière du soleil, ce qui permet d’identifier une signature spectrale unique pour chaque végétal recensé. Grâce à cette signature, il est possible également de déterminer les effets de l’environnement sur la plante. Allant de l’infrarouge à l’ultraviolet, la caméra hyperspectrale permet de capter 288 couches d’onde, contrairement à un appareil photo classique qui n’en capte que trois.

L’objectif ? Permettre de construire la première banque de données végétales à codes spectraux au Canada. À terme, ces données permettront d’évaluer les effets néfastes des changements climatiques et l’incidence des activités humaines sur la flore.

« Cela nous permet de mieux observer la propagation du roseau commun, ces plantes que l’on voit souvent sur les bords des routes, par exemple. Il est important de repérer des jeunes pousses pour les éradiquer efficacement. Le roseau commun fait partie des espèces exotiques envahissantes considérées comme l’une des cinq principales causes de l’effritement de la biodiversité à l’échelle planétaire » argumente Margaret Kalacska.

Les drones représentent une avancée incroyable pour les chercheurs comme Mme Kalacska car ce sont des technologies moins coûteuses et plus efficaces. « Avant, il fallait prendre un avion, ce qui coûtait très cher. De plus, comme il devait voler haut, les photos étaient prises de trop loin pour voir tous les détails. Alors qu’avec les drones, chaque pixel des images obtenues contient 9 centimètres carrés au sol. C’est beaucoup plus précis et les images sont de meilleure qualité » explique la chercheuse. Cette nouvelle technologie ne remplace pas le travail sur le terrain. La géographe et son équipe continuent d’arpenter les champs et les parcs pour mieux observer la nature. Les drones viennent lui offrir un point de vue qu’elle n’aurait pas pu avoir en tant qu’humain.

L’intervention de l’IA

Une fois de retour au laboratoire, l’équipe doit traiter et analyser toutes les données recueillies. Cela représente une masse d’information jamais accumulée auparavant, difficile à traiter pour quelques cerveaux humains. C’est là qu’intervient une deuxième avancée technologique, l’intelligence artificielle. « On se sert d’une IA pour traiter toutes ces images. Elle nous aide à trier les données et à faire ressortir des éléments intéressants. Mais le travail d’analyse, c’est nous qui le faisons bien sûr. Cela reste un travail très humain, c’est juste que nos outils évoluent, sont plus efficaces et moins chers qu’avant. Cela nous permet d’aller plus en avant dans nos recherches » conclut la professeur en géographie.