De petite taille et dotés d'une nageoire dorsale arrondie et distinctive, les dauphins Māui sont l'un des les dauphins les plus rares et les plus menacés dans la mer, avec une population connue de seulement 54 individus. Des décennies de pratiques de pêche, telles que la pêche au filet maillant au large de la côte ouest de la Nouvelle-Zélande dans le Pacifique Sud, ont poussé cette sous-espèce au bord de l'extinction.
Désormais, les scientifiques et les défenseurs de l’environnement utilisent une combinaison de drones, d’IA et de technologies cloud pour en savoir plus sur ces mammifères marins rares. Ils affirment que la solution peut également être appliquée à l’étude d’autres espèces luttant pour leur survie dans les océans du monde.
Cet effort s'inscrit dans une tendance croissante à utiliser IA et autres technologies collecter et analyser plus efficacement les données pour la conservation de l’environnement. Par exemple, Microsoft AI pour la Terrele partenaire de, Paramètres de conservationcombine l'apprentissage automatique, la télédétection et l'expertise scientifique pour accroître l'échelle et l'efficacité des enquêtes sur la faune. NatureServeune autre organisation partenaire, exploite les outils Esri ArcGIS et le cloud computing Microsoft pour générer des cartes d'habitat haute résolution pour les espèces en péril.
Les scientifiques et les défenseurs de l'environnement du groupe à but non lucratif MAUI63 utilisent l'IA et d'autres outils pour soutenir la conservation des dauphins Māui, du nom du demi-dieu polynésien Māui.
Les dauphins de Māui jouent un rôle important dans le tissu écologique et spirituel de Aotearoa — le nom maori de la Nouvelle-Zélande. Ils habitent les eaux au large de la côte ouest de l'île du Nord du pays, également connue sous le nom de Te Ika-a-Māuiqui se traduit par « le poisson de Māui ».
Pesant 50 kilogrammes et mesurant jusqu'à 1,7 mètre à l'âge adulte, les dauphins Māui sont l'un des plus petits membres de la famille des dauphins marins et parmi les plus insaisissables. Ils ont des marques blanches, grises et noires et des nageoires dorsales noires arrondies. Contrairement aux traits du visage humain, les marques ne varient pas d’un animal à l’autre, ce qui signifie que les individus ne peuvent pas être identifiés à l’œil nu. Les méthodes conventionnelles de surveillance et d’étude de ces animaux se déplaçant rapidement en mer se sont révélées problématiques et coûteuses. Les chercheurs admettent que l’on sait relativement peu de choses sur leur comportement, particulièrement en hiver, lorsque les conditions météorologiques se détériorent.
MAUI63 pense désormais avoir une solution : un drone alimenté par l'IA qui peut efficacement trouver, suivre et identifier les dauphins. L’objectif de leurs travaux, selon la cofondatrice et biologiste marine, le professeur Rochelle Constantine, est de « donner de la certitude à notre incertitude ».
« Actuellement, tout ce que nous savons d’eux date de l’été. Nous ne savons pratiquement rien d’eux en hiver », dit-elle.
Constantine, avec le spécialiste de la technologie et de l'innovation Tane van der Boon et le passionné de drones Willy Wang, a formé MAUI63 en 2018. À l'époque, la population de dauphins de Māui était estimée à 63 individus. Ce chiffre est depuis tombé à 54.
Autour d'un verre dans un pub, Van der Boon, PDG du groupe, et Wang ont eu l'idée d'exploiter les drones, l'apprentissage automatique et le cloud computing pour étudier les dauphins. «Je commençais à m'intéresser à l'apprentissage de l'informatique. J'ai vraiment compris à quel point apprendre aux ordinateurs à voir était une chose assez étonnante. Toutes les choses que nous pouvions commencer à résoudre et à faire m'ont vraiment intrigué », dit-il.
Les nageoires arrondies des dauphins Māui diffèrent des nageoires plus pointues des autres dauphins. Cela signifiait que les modèles de vision par ordinateur existants n’étaient pas adaptés à l’identification des dauphins Māui. Ainsi, van der Boon a passé « quelques mois de nuits et de week-ends » à apprendre par lui-même à construire un modèle. Il a ensuite soigneusement étiqueté les images des dauphins de Māui à partir de séquences Internet pour les entraîner à les identifier.
C’était le premier défi parmi tant d’autres. Quatre années de développement, de tests et de collecte de fonds ont suivi. L’équipe a également dû acquérir des qualifications spécialisées pour faire voler en mer son drone de 4,5 mètres d’envergure. Ils ont repéré leurs premiers dauphins Māui plus tôt cette année.
«C'était assez excitant. Nous étions assis dans la camionnette, le drone se trouvait à 16 kilomètres de la côte et nous pouvions voir l'IA détecter les dauphins pendant que nous faisions des cercles autour d'eux », explique van der Boon.
Le développement a été facilité par le financement du plan national Cloud and AI de la Nouvelle-Zélande, qui comprend le financement de projets ayant un impact sociétal durable, ainsi que le soutien de Microsoft Philanthropies ANZ. La solution combine une caméra fixe ultra haute définition 8K et une caméra à cardan Full HD avec un modèle de détection d'objets pour repérer les dauphins et un algorithme open source développé à l'origine pour la reconnaissance faciale. Hébergé sur Microsoft Azure, il rassemble des données qui seront utilisées pour identifier les animaux individuels par la forme et la taille de leurs nageoires dorsales ainsi que par les éventuelles rayures et marques sur celles-ci.
MAUI63 développe également une application appelée Sea Spotter, financée par Microsoft, qui utilise Fonctions Azure pour permettre aux gens de télécharger des photos d'observations de Māui et d'utiliser un algorithme d'IA pour savoir quelle personne ils ont vue. Selon les défenseurs de l'environnement, être capable de localiser l'habitat du dauphin de Māui est crucial pour comprendre comment le protéger contre les menaces.
Constantine affirme que le risque que les dauphins Māui soient capturés accidentellement dans les filets des bateaux de pêche est désormais « extrêmement faible » grâce à un sanctuaire marin qui a été mis en place autour de leur habitat connu en 2008 et agrandi en 2020. Néanmoins, ils peuvent s'égarer à l'extérieur. ces zones protégées. C'est pourquoi MAUI63 travaille sur un projet d'intégration avec les entreprises de pêche pour, à terme, notifier en temps réel à leurs équipages les observations faites par le drone.
Une autre menace est la toxoplasmose, une maladie causée par un parasite qui vit dans les excréments des chats. Il entre dans la chaîne alimentaire marine par ruissellement depuis la terre, provoquant des mortinaissances et la mort des mammifères marins. « Si vous comprenez où se trouvent régulièrement les dauphins, vous pouvez commencer à examiner les zones où la toxoplasmose pourrait pénétrer dans l'eau et peut-être que quelque chose peut être fait à ce sujet », explique van der Boon.
L'objectif de MAUI63 est de fournir des informations scientifiquement solides aux décideurs en matière de conservation. « Nous essayons simplement de collecter les données et de les mettre à la disposition de tous ceux qui en ont besoin. Nous ne sommes pas ici pour décider comment ils devraient ou non être protégés. C'est essentiel pour nous, car chacun a des points de vue très différents à ce sujet », explique van der Boon. À ce stade, dit-il, il est loin d'être certain que les travaux de MAUI63 contribueront à prévenir l'extinction, mais ce sur quoi tout le monde s'accorde, c'est que cela vaut la peine d'essayer.
Les dauphins Māui revêtent une importance particulière pour de nombreux Maoris autochtones : ils sont considérés comme kaitiaki (tuteurs) qui ont aidé à guider le waka (canoës) de leurs ancêtres lorsqu'ils sont arrivés pour la première fois Aotearoa il y a des centaines d'années.
Le Dr Aroha Spinks, spécialiste de l'environnement, affirme que leur protection est essentielle pour accroître la Mauri, ou force vitale, de l’environnement. « Du point de vue maori – qui est également étayé par la science – la santé de l’environnement affecte la santé et le bien-être de la population », dit-elle.
MAUI63 prévoit de mettre ses connaissances et sa technologie à la disposition des personnes travaillant avec d'autres espèces marines, comme un projet potentiel en Antarctique avec le Conseil de l'environnement de l'Union européenne. Constantine espère que l’approche de haute technologie changera autant la donne pour d’autres chercheurs que pour elle. «Cela fait une énorme différence dans mon monde et dans les conversations que je peux avoir, ainsi que dans les informations que nous pouvons donner aux gouvernements et au public sur la manière de prendre des décisions de conservation vraiment importantes.»
Image du haut : MAUI63 utilise une combinaison de drones, d'IA et de technologies cloud pour en savoir plus sur les dauphins de Maui. Vidéo gracieuseté de MAUI63.