Les chercheurs ont démontré que les modèles d’intelligence artificielle (IA) peuvent détecter la biodiversité à partir des bruits d’animaux dans les forêts tropicales humides, en particulier dans les zones reboisées.
L’objectif de la recherche, dirigée par l’Université de Würzburg, est de surveiller le retour de la biodiversité dans les zones tropicales auparavant déboisées.
Surveillance de la biodiversité
Les forêts tropicales jouent un rôle essentiel dans le maintien de la santé de notre planète. Ils fournissent des habitats à une faune unique, jouent un rôle dans le cycle du carbone et influencent le climat à l’échelle mondiale. Pourtant, ces forêts tropicales subissent une pression croissante en raison d’une surexploitation incessante.
« Les forêts tropicales jouent un rôle clé dans le cycle mondial du carbone et sont au cœur des solutions climatiques fondées sur la nature, à la fois en termes d’adaptation et d’atténuation du climat », ont écrit les auteurs de l’étude.
« Ils sont également fondamentaux pour la conservation de la biodiversité mondiale, abritant 62 % des espèces de vertébrés terrestres. En tant que telle, la restauration des forêts tropicales est essentielle pour contrecarrer deux des crises majeures de notre époque, la perte de biodiversité et le changement climatique.
Analyse sonore
Dans les régions tropicales qui bénéficient d’un élan indispensable grâce au reboisement, il devient crucial de surveiller la biodiversité. Les chercheurs ont récemment montré que les sons d’animaux constituent un outil de surveillance utile
« Pour être efficaces, toutes les mesures de conservation nécessitent une surveillance robuste et rentable de la biodiversité, qui est en retard par rapport à la surveillance du carbone en partie à cause du manque de méthodologies d’échantillonnage évolutives, reproductibles et rentables », ont expliqué les auteurs de l’étude.
Objet de l’étude
Les chercheurs ont choisi le nord de l’Équateur comme site d’étude, en se concentrant spécifiquement sur les pâturages abandonnés et les anciennes plantations de cacao en cours de remise en état des forêts.
Le but de l’étude était de déterminer si les enregistreurs sonores autonomes, combinés à l’IA, peuvent reconnaître les compositions d’espèces d’oiseaux, d’amphibiens et de mammifères.
Ce que les chercheurs ont appris
« Les résultats de la recherche montrent que les données solides reflètent parfaitement le retour de la biodiversité dans les zones agricoles abandonnées », a déclaré le professeur Jörg Müller, directeur de la station écologique Fabrikschleichach de l’université Julius-Maximilians (JMU) de Würzburg.
Une découverte notable a été l’alignement des communautés d’espèces vocalisantes avec les gradients de récupération. Un ensemble préliminaire de 70 modèles d’oiseaux IA a décrit des communautés d’espèces entières, capturant même les changements chez les insectes nocturnes.
La recherche future
L’équipe de recherche prévoit d’affiner ces modèles d’IA. L’objectif est d’enregistrer un spectre d’espèces encore plus large et d’établir ces modèles dans d’autres zones protégées, notamment la forêt JMU de Sailershausen et le vénérable parc national allemand de la forêt bavaroise.
« Nos modèles d’IA peuvent constituer la base d’un outil très universel de surveillance de la biodiversité dans les zones reboisées », a déclaré Müller. Il suggère leur applicabilité aux crédits de biodiversité, qui sont comparables aux échanges d’émissions de dioxyde de carbone.
Ces crédits, qui compensent les impacts environnementaux négatifs des activités, peuvent être acquis par des entreprises ou des organisations.
Implications de l’étude
« Nos résultats démontrent que la surveillance bioacoustique automatisée peut être utilisée pour suivre la récupération des communautés animales des forêts tropicales après l’abandon agricole au-delà de la vocalisation des vertébrés, ce qui suggère son utilisation généralisée pour évaluer les résultats de la restauration », ont écrit les chercheurs.
L’étude a été conçue dans le cadre du groupe de recherche Reassembly, financé par la Fondation allemande pour la recherche (DFG).
La recherche est publiée dans la revue Communications naturelles.
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