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Suivi de la biodiversité : une caméra embarquée pour capter l’insaisissable
COMMUNIQUÉ DE PRESSE - Observer presque n’importe quel animal ou plante, au gré des intempéries, de jour comme de nuit. Cela a été rendu possible grâce au travail de chercheurs de Westlake University, en collaboration avec INRAE, qui ont conçu une « caméra à vision embarquée » capable d’analyser les images en temps réel et en continu. L’appareil, léger et facilement déployable, a pu être testé dans différents cas d’application en Chine. Les scientifiques ont même pu capturer de nuit des photos de renards volants (très grandes chauves-souris) pollinisant des fleurs de durian. Les résultats publiés le 28 octobre dans la revue Methods in Ecology and Evolution décrivent une nouvelle méthode automatique de suivi de la biodiversité.
Publié le 29 octobre 2024
Pour protéger et gérer la biodiversité, il est nécessaire de l’inventorier et la suivre, mais elle est souvent difficile à détecter car cachée, minuscule ou fuyante. La technologie est d’une aide précieuse pour recenser les espèces et étudier leur comportement. Souvent, les scientifiques utilisent les « pièges photos », des caméras placées à des endroits stratégiques qui s’activent par détection de mouvement grâce à des capteurs infrarouges qui captent la chaleur.
Ce système, approprié pour les animaux suffisamment près ou grands, ne permet pas de détecter d’autres organismes comme les insectes (trop petits), les chauves-souris (trop rapides), les oiseaux (trop lointains) ou encore les plantes (immobiles). Le déclenchement étant déconnecté du contenu de l’image, des faux positifs peuvent se produire par la chute d’une branche ou des faux négatifs à cause d’une chaleur environnante trop importante.
Une nouvelle technologie : la caméra à vision embarquée
Des chercheurs de Westlake University, en collaboration avec INRAE, ont mis au point une « caméra à vision embarquée », capable d’analyser les images en temps réel et en continu. Dans ce système, l’appareil photo est associé à des traitements algorithmiques ce qui permet, contrairement aux « pièges photos », d’extraire des informations provenant des images en direct via la reconnaissance de formes, l’analyse de mouvement ou encore la détection d’objets.
En partant de cette technologie, les scientifiques ont conçu des appareils légers et étanches, alimentés par des batteries et donc déployables sur le terrain. Le boîtier peut intégrer différents objectifs pour varier les angles de vue et la mise au point. D’une autonomie de plusieurs jours, il peut également être relié à une batterie externe ou des petits panneaux solaires.
Observer l’invisible : l’exemple de la pollinisation du durian
Pour montrer la robustesse de ce dispositif, les scientifiques l’ont testé à travers 6 cas d’études dans les régions tempérées et tropicales de Chine. Ils ont pu détecter automatiquement des chauves-souris en vol et leurs proies, des insectes ravageurs nocturnes de cultures de riz, des canards mandarins sur un lac, des abeilles pollinisant des fleurs de colza ou encore des œillets tapissant le sol.
L’exemple le plus emblématique est celui de la prise de vue de renards volants (une espèce de très grande chauve-souris frugivore) qui pollinisent des fleurs de durian. C’est sur l’île de Hainan, située au Sud de la Chine, que les scientifiques ont installé leur caméra embarquée près d’un arbre à durian, en période de floraison. Bien que les chauves-souris soient connues pour leur service de pollinisation, aucune preuve n’avait été rapportée dans cette région du monde et la pollinisation des fleurs était faite à la main pour produire le « roi des fruits » du Sud-Est asiatique. L’appareil a été mis en place durant 12 nuits consécutives, ce qui a permis aux scientifiques d’obtenir 122 images de renards volants, dont 59 où le mammifère butine une fleur.
Ainsi, le dispositif a montré son efficacité dans de nombreux domaines d’application, de l’étude du comportement à l’écologie du paysage en passant par l’agronomie. Il pourrait par ailleurs être utile aux parcs naturels car l’appareil peut fonctionner en dehors du réseau électrique et sans connexion internet. Ce système a été développé en une version commerciale, brevetée en Chine et disponible à l’international, et également en une version ouverte en libre accès, imprimable en 3D, qui continue d’être développée par le chercheur INRAE et ses nouveaux partenaires et collègues français.
Référence
Darras K., Balle M., Xu W. et al. (2024). Eyes on nature: Embedded vision cameras for multidisciplinary terrestrial biodiversity monitoring. Methods in Ecology and Evolution, DOI: https://doi.org/10.1111/2041-210X.14436