Des robots océanographes traquent des baleines en danger

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Certains gliders, ces robots océanographiques autonomes, pourraient assumer une nouvelle fonction au sein de nos océans : localiser les baleines mises à mal par le trafic maritime. Une équipe de la WHOI a en effet développé et testé un nouveau dispositif embarqué pouvant analyser des chants de cétacés, identifier l’espèce impliquée et transmettre les informations récoltées en moins de deux heures.

Les États-Unis multiplient leurs efforts depuis 2009 pour préserver au mieux la baleine de Biscaye, Eubalaena glacialis. Plusieurs d’entre elles seraient chaque année victimes de collisions parfois mortelles avec des navires. Pour limiter les risques, la National Oceanic and Atmospheric Administration(NOAA) a notamment décidé de modifier certaines routes maritimes et de créer des zones de navigation réglementées dynamiques. Il est depuis demandé aux embarcations y circulant de ralentir volontairement lorsque la présence de baleines est avérée.

La détection de ces mammifères marins repose principalement sur deux méthodes : la surveillance acoustique et l’observation visuelle. La première nécessite la pose de bouées ancrées, donc fixes, pourvues de récepteurs acoustiques. Seuls quelques sites en sont équipés. La deuxième solution présente aussi un gros inconvénient : elle est coûteuse, puisqu’elle nécessite l’utilisation de navires ou d’avions et de personnels. Elle dépend en plus fortement des conditions météorologiques en mer.

Sous la direction de Mark Baumgartner et Dave Fratantoni, des ingénieurs, des physiciens et des biologistes de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) viennent de développer une nouvelle méthode s’affranchissant de tous ces problèmes. Elle repose sur l’utilisation de gliders, des petits robots océanographiques préalablement équipés d’un hydrophone et d’un logiciel de reconnaissance vocale. Des tests menés dans le golfe du Maine (États-Unis) se sont montrés concluants puisque neuf baleines ont automatiquement été détectées en trois semaines.

Les gliders ressemblent à des torpilles dépourvues de système de propulsion. Ils se déplacent grâce à des variations cycliques de leur flottabilité, via un ballast. Lorsque la flottabilité diminue, les robots amorcent un mouvement de descente. C’est à ce stade qu’interviennent deux petites ailes qui vont provoquer l’apparition d’une force de portance. Les gliders se mettent donc à planer plutôt qu’à couler. Une augmentation de leur flottabilité les fait ensuite remonter. Au final, ils se déplacent sous l’eau en suivant une trajectoire en dents de scie, en totale autonomie et durant parfois plusieurs semaines.

Les engins autonomes améliorés par la WHOI embarquent en plus un dispositif DMON, c’est-à-dire un système de surveillance acoustique numérique présentant la taille d’un iPhone. Il permet d’acquérir des signaux sonores, d’en établir des spectrogrammes puis de les analyser pour en dresser une signature vocale. Le résultat est alors comparé avec une base de données renfermant actuellement des informations sur le rorqual boréal, le rorqual commun, la baleine à bosse et la baleine de Biscaye (d’autres espèces pourront être ajoutées par la suite). Un système de communication par satellite Iridium a également été installé au sein des gliders.

Les gliders testés ont été mis à l’eau le 12 novembre 2012 par le navire Gulf Challenger. Ils ont alors librement sillonné une zone géographique définie en remontant à la surface toutes les deux heures pour acquérir un point GPS et transmettre leurs données. Ces outils permettent donc de réaliser une surveillance à grande échelle presque en temps réel, ce qui est un avantage considérable. En effet, les navires risquent moins d’entrer en collision avec des mammifères marins s'ils sont rapidement informés de leur présence.

Les gliders ont été récupérés le 4 décembre 2012 par le navire Endeavor. Grâce aux données fournies, des prélèvements de plancton et des mesures physicochimiques ont été réalisés là où les cétacés ont été détectés. Les informations récoltées pourront se révéler précieuses pour comprendre les habitudes de vie de ces mysticètes.


Les gliders mesurent environ deux mètres de long. Ils sont particulièrement silencieux, puisqu'ils ne possèdent pas de système de propulsion. Ce détail est important lorsque l'on souhaite mener des études acoustiques. Nadine Lysiak, Woods Hole Oceanographic Institution

Des spécialistes présents sur le navire Endeavor ont pu identifier visuellement quatre des neuf baleines détectées par les gliders. Il s'agissait de trois mâles (deux sont nés en 2006 et un en 2004) et d'une femelle qui a vu le jour en 2008. Les baleines Eubalaena glacialis aiment passer la fin de l'automne et le début de l'hiver dans le golfe du Maine. My FWC Research, Flickr, cc by nc nd 2.0


FUTURA SCIENCES 11/01/2013