Les complexités de la cartographie des récifs du Pacifique et d’Asie

28 août 2023

Le Dr Richard Musgrove est un rédacteur scientifique et économique indépendant basé dans l’extrême nord du Queensland. Il a été chercheur principal à l'Institut de recherche et de développement d'Australie du Sud et directeur des opérations au Northern Gulf Resource Management Group, dans l'extrême nord du Queensland. Sa carrière l'a conduit sur des chalutiers hauturiers dans la Grande Baie australienne, au marché aux poissons de Tsukiji à Tokyo et à l'Université Memorial de Terre-Neuve, au Canada, ainsi que dans des élevages de bétail dans les tropiques secs de la FNQ et sur la scène de South Australian Science Communicators.

Des et Kelvin de Gladstone, Katy et Filimone des Fidji et Victor et Christina de Palau ont tous le même problème : les récifs dont ils ont la garde sont confrontés à des menaces sans précédent. Des récifs qui protègent les côtes et soutiennent la pêche locale depuis des milliers d'années. La pêche est soutenue par une gestion coutumière ancrée dans les connaissances écologiques traditionnelles accumulées au fil des millénaires, reflétant la profonde compréhension des populations locales de leurs écosystèmes.

Ils ne sont pas seuls : le Pacifique abrite 27 % des récifs coralliens de la planète et ses nations insulaires dépendent particulièrement de la santé des océans pour leur alimentation, leurs revenus et la protection de leurs côtes, explique le Dr Manuel Gonzalez-Rivero, de l'Institut australien des sciences marines.

De nouvelles connaissances et de nouveaux outils sont nécessaires pour gérer les îles et les côtes récifales confrontées à des défis tels que le blanchissement des coraux, la prolifération de macroalgues (algues), l'élévation du niveau de la mer, les maladies, la prédation, la surpêche, la pollution et les débris marins.

ReefCloud, est l'un de ces nouveaux outils. La plateforme gratuite a été cofondée par le ministère australien des Affaires étrangères et du Commerce (DFAT) et l'Institut australien des sciences marines (AIMS) et cible l'analyse fastidieuse des images d'étude des récifs.

Les chercheurs qui surveillent les récifs nagent généralement dans les transects et prennent des photos. Un transect est une ligne entre deux points ; sur un récif, il peut être marqué par un ruban tendu entre des piquets enfoncés dans le fond pour garantir que la même trace est mesurée à chaque fois. Chaque photo couvre généralement un mètre carré du fond. La normalisation est essentielle dans la recherche.

Les photos individuelles sont ensuite analysées manuellement, à l'aide de programmes tels que Coral Point Count. Des points aléatoires sont attribués à chaque photo, ainsi qu'aux espèces et conditions de coraux identifiées et à la couverture corallienne calculée à l'aide de Windows Excel.

Des Purcell, coordinateur de Gidarjil Ranger, a commencé à utiliser Coral Point Count en 2019 pour surveiller dix-huit sites dans toute la revendication de titre autochtone de Port Curtis Coral Coast, près de Gladstone, Queensland.

Kelvin Rowe, Senior Sea Ranger de Gidarjil, a passé des jours en plongée sous-marine à prendre des photos sur cinq transects par site, produisant 4 500 photos chaque année à des fins d'analyse. Cela fait beaucoup d'heures devant un écran. Mais cette année, les Rangers sont passés à ReefCloud.

ReefCloud utilise un logiciel de reconnaissance faciale pour savoir à quoi ressemble un corail donné sur une photo, et la prochaine fois que cette espèce apparaît, l'IA le reconnaît et le compte. Grâce à l'apprentissage automatique, l'algorithme ReefCloud a été initialement formé sur des millions de points de données provenant d'enquêtes annuelles basées sur des images de 80 récifs de la Grande Barrière de corail, dans le cadre du programme de surveillance à long terme AIMS.

Les utilisateurs téléchargent des images sur le site ReefCloud, après avoir étiqueté avec précision une proportion de leurs images pour contribuer à former le modèle aux spécificités de leur site. Le résultat qu’ils reçoivent est une feuille de calcul avec les proportions des différentes espèces détectées sur chaque photo.

"AIMS travaille également avec les communautés locales pour échanger des connaissances et des systèmes traditionnels avec des partenaires et travailler à les intégrer dans un cadre et dans le suivi."

Comme le dit Gonzalez-Rivero, chef de l'équipe de recherche d'AIMS et directeur de ReefCloud, ils ont rendu le logiciel ouvertement disponible pour permettre à tous les utilisateurs de photographier les récifs, de collecter ces informations, puis d'utiliser l'IA pour analyser les données. Des informations résumées sont ensuite présentées afin qu'il soit facile de communiquer où se situe le problème et quelles en sont les causes, ainsi que les actions qui devraient être prioritaires.