Un planeur sous-marin alimenté par l’IA suit les cachalots comme un sous-marin autonome

17

Pendant des décennies, l’étude des cachalots (Physeter macrocephalus ) a été un cauchemar logistique pour les biologistes marins. Ces créatures sont passées maîtres dans l’évasion, capables de plonger entre 1 300 et 4 000 pieds de profondeur et de migrer jusqu’à 15 000 milles par an. Les méthodes de recherche traditionnelles, qui reposent sur l’attachement d’étiquettes physiques aux baleines, sont limitées par la courte durée de vie des piles, qui ne durent généralement qu’un à trois jours. Cette brève fenêtre ne donne qu’un aperçu fragmenté de leur vie, laissant de vastes lacunes dans notre compréhension de leurs structures sociales et de leur communication.

Une technologie révolutionnaire vise à combler ces lacunes. Le projet CETI (Cetacean Translation Initiative) a développé un planeur sous-marin autonome équipé d’une IA intégrée, conçu pour suivre les vocalisations des cachalots en temps réel sans perturber leur comportement naturel. Détaillé dans une étude publiée dans Scientific Reports, ce système représente un pas en avant significatif dans la biologie marine mini-invasive.

Le « Waymo de la Mer »

La principale innovation réside dans la capacité du planeur à penser et à réagir de manière indépendante sous l’eau. Alors que tous les planeurs sous-marins possèdent un ordinateur de navigation standard pour contrôler les mouvements, le système du CETI comprend un ordinateur secondaire personnalisé agissant comme « pilote de banquette arrière ». Développé en collaboration avec la société française de robotique océanique Alseamar, ce processeur embarqué exécute des algorithmes de détection qui identifient instantanément les clics et les codas (modèles sonores distinctifs) des cachalots.

« Avec le nouveau planeur, nous étendons considérablement les capacités du « conducteur arrière » en permettant des changements complets de mission (tels que différents plans de plongée) », explique Roee Diamant, responsable de l’acoustique sous-marine du projet CETI. “Cela permet au planeur de contrôler de manière totalement autonome le suivi des baleines, une première pour les planeurs sous-marins, comme le Waymo du monde sous-marin.”

Cette autonomie est essentielle. Le planeur utilise quatre hydrophones personnalisés pour trianguler la source des appels sous-marins. Une fois qu’une baleine est localisée, l’IA ajuste la trajectoire du véhicule pour maintenir la proximité. Lorsque le planeur fait surface toutes les quelques heures, il transmet des données par satellite, recalibre les capteurs et reçoit les paramètres de mission mis à jour avant de plonger à nouveau. Ce cycle permet une surveillance continue et à long terme qui était auparavant impossible.

Pourquoi c’est important : débloquer le langage des baleines

La capacité d’écouter des baleines individuelles pendant de longues périodes ouvre de nouvelles voies de recherche. David Gruber, fondateur et président du projet CETI, note que cette technologie permet aux scientifiques d’observer des dynamiques sociales complexes, comme la façon dont les baleineaux apprennent les dialectes spécifiques à un clan.

Actuellement, le projet CETI mène des travaux sur le terrain dans une zone de 12 milles sur 12 milles au large des côtes de la Dominique, dans les Caraïbes. Ici, les chercheurs ont déjà assisté à des naissances et commencé à décoder les « alphabets » des cachalots. Cependant, les cachalots ne se limitent pas à de petites zones. En élargissant les capacités de surveillance au-delà de cette seule région, les scientifiques peuvent suivre la manière dont les dialectes varient selon les bassins océaniques et comment les réseaux sociaux se forment sur de vastes distances.

Un observateur discret

Un défi majeur en biologie marine consiste à équilibrer la collecte de données avec le bien-être animal. Les navires de recherche traditionnels peuvent déranger les baleines par le bruit et la présence physique. L’approche du CETI privilégie une interférence minimale. Le planeur fonctionne silencieusement et est programmé pour monter et se repositionner subtilement une fois que des vocalisations sont détectées, plutôt que de poursuivre les animaux de manière agressive.

« Ici, nous étendons cette approche mini-invasive en utilisant un planeur sous-marin autoguidé qui fonctionne silencieusement et avec moins de perturbations », explique Diamant.

Cette méthode s’aligne sur des changements éthiques plus larges dans les sciences marines, passant du marquage intrusif à l’observation passive et à distance. En respectant l’espace des baleines, les chercheurs peuvent recueillir des données plus naturalistes sur leur comportement et leur communication.

Conclusion

L’intégration de l’autonomie basée sur l’IA dans les planeurs sous-marins marque un moment charnière pour la recherche sur les cétacés. En permettant un suivi à long terme et non invasif des cachalots, cette technologie améliore non seulement la qualité des données, mais respecte également les comportements naturels des animaux. À mesure que ces systèmes deviennent plus sophistiqués, ils promettent d’approfondir notre compréhension des sociétés baleinières et des langages complexes qu’elles utilisent pour naviguer dans les profondeurs océaniques.