Analyser le son produit par les récifs coralliens afin de les protéger

Cela ne nous vient pas directement à l’esprit quand on pense aux barrières de corail, mais ces merveilles de la nature produisent également un bruit de fond assez particulier. Ce bruit est composé des sons émis par les créatures marines en train de manger ou de se déplacer. Il s’agit d’un bruit unique produit par les récifs coralliens qui pourrait permettre d’en savoir plus sur leur santé.

Au cours d’une nouvelle étude, des chercheurs ont eu l’idée d’utiliser l’apprentissage machine pour entraîner un algorithme à reconnaitre les différences acoustiques subtiles entre un récif en bonne santé et un récif dégradé. La différence est tellement infime qu’il serait presque impossible pour un humain de la distinguer.

Selon les scientifiques, cette nouvelle méthode de suivi présente de nombreux avantages comparée aux méthodes classiques. Ces dernières, qui consistent par exemple à visiter les récifs ou écouter directement les enregistrements, impliquent un gros travail et prennent beaucoup de temps.

Le déroulement de l’étude

Pour obtenir les sons produits par les récifs coralliens, Ben Williams, biologiste marin de l’Université d’Exeter au Royaume-Uni, a fait des enregistrements sur 7 sites différents avec l’aide de ses collègues. Ces sites se trouvent dans l’Archipel Spermonde localisé au large de la côte sud-ouest de Sulawesi en Indonésie.

Les enregistrements ont été effectués au niveau de 4 types distincts d’habitats coralliens : des récifs en bonne santé, des récifs dégradés, des récifs matures restaurés, et des récifs nouvellement restaurés.

Selon Williams, auparavant, ils utilisaient l’écoute manuelle et prenaient des notes à partir des enregistrements pour faire des comparaisons fiables. Toutefois, c’est un processus très long, et la taille des bases de données des paysages sonores marins n’a fait qu’augmenter avec l’avènement des enregistreurs bon marché.

Pour automatiser le processus, les chercheurs ont entraîné un algorithme à faire la différence entre les différents types d’enregistrements de coraux. Les tests qui ont suivi ont montré que l’Intelligence Artificielle a pu identifier la santé du récif en se basant sur les enregistrements et ce, avec une efficacité de 92%.

D’après Timothy Lamont, biologiste marin à l’Université du Lancaster au Royaume-Uni et co-auteur, dans beaucoup de cas, il est plus facile et moins cher de déployer des hydrophones sous-marins au niveau d’un récif que de demander à des plongeurs de le visiter de façon répétée. C’est d’autant plus vrai que le récif se trouve dans un endroit éloigné.

Difficile pour les humains

Selon les scientifiques, les résultats fournis par l’algorithme dépendent d’une combinaison de facteurs relatifs au paysage sous-marin. Il y a par exemple l’abondance et la diversité des vocalisations des poissons, les sons produits par les invertébrés, et même les bruits produits par les algues. En plus de cela, il y a aussi la contribution des sources abiotiques comme le son produit par les vagues ou le vent selon l’habitat considéré.

Quoi qu’il en soit, l’ouïe humaine ne peut pas facilement identifier chaque son provenant d’une barrière de corail, mais une machine peut détecter les différences de façon fiable. Les scientifiques admettent toutefois que la méthode peut encore être améliorée avec l’aide d’un échantillonnage de sons plus large.

SOURCE: Sciencealert