Une nouvelle recherche exploite l’IA et l’imagerie satellite pour révéler l’empreinte croissante de l’activité humaine en mer

Une nouvelle étude publiée aujourd'hui dans la revue Nature offre une vision sans précédent de l’utilisation industrielle de l’océan, jusqu’alors non cartographiée, et de son évolution.

L'étude, dirigée par Global Fishing Watch, utilise l'apprentissage automatique et l'imagerie satellite pour créer la première carte mondiale du trafic des grands navires et des infrastructures offshore, révélant une quantité remarquable d'activités qui étaient auparavant « obscures » pour les systèmes de surveillance publics.

L'analyse révèle qu'environ 75 % des navires de pêche industrielle dans le monde ne sont pas publiquement suivis, et qu'une grande partie de cette pêche a lieu autour de l'Afrique et de l'Asie du Sud. Plus de 25 % de l’activité des navires de transport et d’énergie est également absente des systèmes publics de suivi.

“Une nouvelle révolution industrielle est en train d'émerger dans nos mers, sans être détectée jusqu'à présent”, a déclaré David Kroodsma, directeur de la recherche et de l'innovation chez Global Fishing Watch et co-auteur principal de l'étude. “Sur terre, nous disposons de cartes détaillées de presque toutes les routes et de tous les bâtiments de la planète. En revanche, la croissance de nos océans a été largement cachée à la vue du public. Cette étude contribue à éliminer les angles morts et à mettre en lumière l'ampleur et l'intensité des activités humaines. activité en mer. »

Des chercheurs de Global Fishing Watch, de l'Université du Wisconsin-Madison, de l'Université Duke, de l'UC Santa Barbara et de SkyTruth ont analysé 2 millions de gigaoctets d'images satellite couvrant la période 2017-2021 pour détecter les navires et les infrastructures offshore dans les eaux côtières de six continents où plus de trois continents. quatre quarts de l’activité industrielle sont concentrés.

En synthétisant les données GPS avec cinq années d'imagerie radar et optique, les chercheurs ont pu identifier les navires qui n'avaient pas réussi à diffuser leurs positions. Grâce à l’apprentissage automatique, ils ont ensuite déterminé lesquels de ces navires étaient probablement engagés dans des activités de pêche.

“Historiquement, l'activité des navires a été mal documentée, ce qui limite notre compréhension de la manière dont la plus grande ressource publique du monde, l'océan, est utilisée”, a déclaré le co-auteur principal Fernando Paolo, ingénieur principal en apprentissage automatique chez Global Fishing Watch. “En combinant la technologie spatiale avec un apprentissage automatique de pointe, nous avons cartographié une activité industrielle non divulguée en mer à une échelle jamais réalisée auparavant.”

Même si tous les bateaux ne sont pas légalement tenus de diffuser leur position, les navires absents des systèmes de surveillance publics, souvent appelés « flottes sombres », posent des défis majeurs en matière de protection et de gestion des ressources naturelles. Les chercheurs ont découvert de nombreux navires de pêche sombres dans de nombreuses zones marines protégées et une forte concentration de navires dans les eaux de nombreux pays qui ne montraient auparavant que peu ou pas d'activité des navires par les systèmes de surveillance publics.

“Les données accessibles au public suggèrent à tort que l'Asie et l'Europe ont des quantités de pêche similaires à l'intérieur de leurs frontières, mais notre cartographie révèle que l'Asie domine : pour dix navires de pêche que nous avons trouvés sur l'eau, sept se trouvaient en Asie et un seul en Europe.” a déclaré la co-auteure Jennifer Raynor, professeure adjointe d'économie des ressources naturelles à l'Université du Wisconsin-Madison.

“En révélant des navires sombres, nous avons créé l'image publique la plus complète disponible sur la pêche industrielle mondiale.”

L’étude montre également comment l’activité humaine dans l’océan évolue. Coïncidant avec la pandémie de COVID-19, l’activité de pêche a chuté d’environ 12 % à l’échelle mondiale, avec une baisse de 8 % en Chine et de 14 % ailleurs. En revanche, l’activité des navires de transport et d’énergie est restée stable.

Le développement de l’énergie offshore a explosé au cours de la période d’étude. Les structures pétrolières ont augmenté de 16 %, tandis que les éoliennes ont plus que doublé. D’ici 2021, les turbines seraient plus nombreuses que les plateformes pétrolières. L'énergie éolienne offshore chinoise a connu la croissance la plus frappante, multipliée par neuf entre 2017 et 2021.

“L'empreinte de l'Anthropocène ne se limite plus à la terre ferme”, a déclaré le co-auteur Patrick Halpin, professeur d'écologie géospatiale marine à l'Université Duke.

“Avoir une vision plus complète de l'industrialisation des océans nous permet de constater une nouvelle croissance de l'énergie éolienne offshore, de l'aquaculture et de l'exploitation minière qui s'ajoute rapidement aux activités établies de pêche industrielle, de transport maritime, pétrolière et gazière. Nos travaux révèlent que l'océan mondial est un espace de travail industriel occupé, encombré et complexe de l’économie bleue en pleine croissance.

L'étude met en évidence le potentiel de cette nouvelle technologie pour lutter contre le changement climatique. La cartographie de tout le trafic maritime améliorera les estimations des émissions de gaz à effet de serre en mer, tandis que les cartes des infrastructures peuvent éclairer le développement éolien ou aider à suivre la dégradation marine causée par l'exploration pétrolière.

“L'identification des infrastructures offshore est essentielle pour comprendre les impacts et les tendances du développement énergétique offshore et constitue une donnée cruciale pour notre travail visant à détecter les événements de pollution marine et à demander des comptes aux parties responsables”, a déclaré le co-auteur Christian Thomas, ingénieur géospatial chez SkyTruth.

Les données ouvertes et la technologie utilisées dans l’étude peuvent aider les gouvernements, les chercheurs et la société civile à identifier les points chauds d’activités potentiellement illégales, à déterminer où les navires de pêche industrielle peuvent empiéter sur les zones de pêche artisanale, ou simplement à mieux comprendre le trafic maritime dans leurs eaux.

“Auparavant, ce type de surveillance par satellite n'était accessible qu'à ceux qui pouvaient se le permettre. Aujourd'hui, il est accessible gratuitement à tous les pays”, a conclu Kroodsma. “Cette étude marque le début d'une nouvelle ère en matière de gestion et de transparence des océans.”