Imaginez que vous soyez un scientifique et que vous souhaitiez suivre la population d'une espèce de grenouille en voie de disparition dans, disons, la forêt tropicale de Porto Rico.
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Auparavant, il fallait rédiger une proposition, gagner une subvention, constituer une équipe, partir sur le terrain et passer quelques semaines ou quelques mois à collecter et cataloguer des échantillons manuellement. Quelques années plus tard, si vous vouliez savoir si la population de grenouilles s'était rétablie ou si elle était devenue encore plus petite, il vous faudrait recommencer le même processus.
Une nouvelle façon de collecter ces informations, présentée aujourd'hui par des scientifiques de l'Université de Porto Rico dans la revue PeerJ, promet de rendre ce processus beaucoup plus facile, plus rapide et plus complet. Leur idée - un réseau de microphones largement répandus et un logiciel de reconnaissance audio basé sur le Web, qu’ils appellent ARBIMON (pour le réseau de surveillance automatisée de la biodiversité à distance) - pourrait un jour nous permettre d’avoir des estimations en temps réel des niveaux critiques de population animale en Afrique. spots partout dans le monde.
Les chercheurs ont conçu la partie matérielle distribuée du système à partir de composants relativement peu coûteux et largement disponibles, tels que des iPod et des batteries de voiture, ainsi que de boîtiers étanches et de panneaux solaires qui permettraient aux microphones, une fois installés, de durer plusieurs années. L’idée est qu’un réseau de microphones de ce type, dont un placé à environ 50 mètres carrés, pourrait servir d’écoute distante à l’écoute de l’écosystème: toutes les dix minutes, chaque microphone enregistrera une minute des sons de l’écosystème local (soit 144 enregistrements par seconde). jour) et envoyez-le via une antenne radio à une station de base proche.
Le système sera constitué d’un réseau de stations d’enregistrement largement réparties et d’une interface unifiée qui permettra aux biologistes d’accéder aux données. (Image via ARBIMON) Chaque station de base enverra ensuite les enregistrements sur un serveur centralisé à Porto Rico, d'où ils seront rendus publics en temps quasi réel sur Arbimon.com. Simultanément, un logiciel analysera les sons de l’enregistrement pour identifier les différents bruits produits par différentes espèces. À l’aide d’une banque d’appels d’espèces identifiées, le logiciel attribue des sons particuliers à des oiseaux, des grenouilles et d’autres créatures en particulier.
Les utilisateurs vérifiés, par exemple un biologiste qui effectue des recherches sur une espèce donnée ou un membre du grand public connaissant les oiseaux, peuvent contribuer au projet en écoutant les enregistrements et en vérifiant si le logiciel identifie correctement les sons et les assortir aux espèces appropriées. Au fil du temps, les utilisateurs entraineront le logiciel à devenir plus précis.
Finalement, une fois que le logiciel est formé pour identifier chaque appel, les chercheurs disent qu'il sera capable de traiter des enregistrements de plus de 100 000 minutes en moins d'une heure. En conséquence, un biologiste pourra accéder à un flux constant de données sur les niveaux d'une espèce spécifique dans des endroits du monde entier, ou sur les populations fluctuantes de diverses espèces dans un écosystème.
Initialement, les biologistes peuvent indexer certaines fréquences d'appels d'une espèce à des populations connues de cette espèce dans chaque localité. Par exemple, 400 bourdonnements de coqui par heure signifient 10 coquis dans la zone. Plus tard, lorsque la fréquence des appels change, ces données peuvent être extrapolées pour déduire des fluctuations de la population présente.
Dans l'article publié, la capacité du système a été démontrée en suivant les populations d'un certain nombre d'espèces d'oiseaux, de grenouilles, d'insectes et de mammifères à Porto Rico et au Costa Rica au cours des dernières années. Sur le site de recherche de Porto Rico dans la zone humide de Sabana Seca, les chercheurs se sont concentrés sur le suivi des populations de grenouilles des plaines, un amphibien en voie de disparition découvert en 2005 avec un gazouillis distinctif et aigu.
Les microphones y ont été installés pour la première fois en 2008 et, au cours des quelques années suivantes, les chercheurs ont formé le logiciel à l'analyse des différents sons captés et à la détermination du type de gazouillis de la plaine coqui. Finalement, les scientifiques ont cartographié les variations de la fréquence du gazouillis sur les échelles de temps journalières et saisonnières et ont pu les faire correspondre aux données de l'enquête sur les changements dans la population de coqui.
L'une des raisons pour lesquelles les chercheurs sont enthousiasmés par le nouveau système est la manière dont il va normaliser et stocker les échantillons audio indéfiniment. Dans 50 ans, si un biologiste de la conservation souhaite se pencher sur la fluctuation des populations d’une espèce, il peut simplement accéder aux enregistrements et les faire analyser. Cela permettra non seulement de repérer les populations menacées, mais aussi de savoir quand des espèces envahissantes ont commencé à dominer certaines niches écologiques.
La prochaine étape, selon les chercheurs, consistera à installer ces configurations de microphone dans toutes sortes d’écosystèmes, dans tous les endroits où il existe une espèce qui mérite l’attention.
