Animaux et récoltes sous l’œil des drones

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Animaux et récoltes sous l’œil des drones

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© Maxppp - PHOTOPQR/LA MONTAGNE

C'est dans l'air ! Les drones sont à la mode, mais ce ne sont pas que des gadgets destinés à remplacer les perches à selfie : leur développement permet aussi d'aider à l'agriculture de précision, à la reforestation et à la sauvegarde d'espèces menacées, par la traque des braconniers notamment.

Il était à l'honneur les 4 et 5 juin à la Cité des sciences. "Le drone est un outil qui sert à récupérer de la donnée, pas un outil magique qui permet de tout faire", prévient Arnaud Ducros, co-fondateur de Drones Application et Développement. Et si les drones sont aujourd'hui utilisés dans tous les domaines, c'est qu'ils peuvent embarquer n'importe quelle technologie existante, pourvu qu'elle soit miniaturisée. Un drone comporte trois sous ensembles : un vecteur (le véhicule), un capteur (une caméra par exemple) et les données issues de ce capteur (dans le cas d'une caméra, les images).

Parmi ces usages novateurs du drone, certains concernent au premier chef l'environnement et le développement durable. Et dans cette veine, un projet fascine particulièrement : le "Wild Life's Eye" de la société Drones Application et Développement, avec pour vedette une aile volante dédiée à la protection des espèces en danger et à leur recensement. Arnaud Ducros explique en quoi ces drones peuvent s'avérer précieux pour la protection des espèces menacées, ou contre la déforestation sauvage.

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Traquer les braconniers

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Les rhinocéros d'Afrique du sud sont particulièrement menacés d'extinction : on prête à tort à leurs cornes des vertus aphrodisiaques, et son trafic, très lucratif, va bon train. Comment les protéger ? Grâce à deux types de drones :

- L'aile volante d'abord. La société Drones Application et Développement, est en train de la finaliser. En balayant le terrain 2 heures durant, grâce à la bonne autonomie de ses batteries, ce drone sera capable d'envoyer un retour vidéo direct à un opérateur, qui pourra traiter en temps réel les informations glanées : "On a besoin de savoir tout de suite ce qu’il se passe pour pouvoir avoir des équipes qui interviennent immédiatement sur le terrain", explique Arnaud Ducros.

L'aile volante pour traquer les braconniers
L'aile volante pour traquer les braconniers
- Hélène Combis-Schlumberger

- Le quadricoptère (ou quadrirotor), drone plus traditionnel équipé de quatre hélices, qui peut effectuer un balayage à basse altitude.

Le quadrirotor pour traquer les braconniers
Le quadrirotor pour traquer les braconniers
- Hélène Combis-Schlumberger

En octobre, Arnaud Ducros et ses collègues vont séjourner un mois durant dans le Parc Kruger, en Afrique du sud. Ils y formeront les rangers, afin qu'ils puissent travailler de façon autonome avec ces drones.

L'objectif est d'établir une surveillance au long cours grâce à des patrouilles mises en place dans les zones où vivent les rhinocéros et, à l'aide de ces drones, d'effectuer un balayage concentrique afin de repérer d'éventuelles approches de braconniers. Si ces approches sont détectées avant que les braconniers passent à l'action, des rangers pourront immédiatement être envoyés sur place. Sinon, le drone quadricoptère permettra de continuer la traque, grâce à un survol à plus basse altitude, et aux coordonnées GPS figurant sur les retours vidéo. Grâce à la qualité des images qu'il capte, ce drone permettra également l'identification d’une personne : "Le quadrirotor possède une définition en 4K  qui permet d'identifier une personne sur une photo prise même à 50-60 mètres d’altitude."

"L’objectif c’est d’essayer de perturber le moins possible l’environnement, d’être toujours en retrait pour ne pas déranger les animaux." Arnaud Ducros

Mais le braconnage évolue, ce qui risque de compliquer la donne. Il ne prend pas toujours la simple forme d'une équipe armée, à pied : "Maintenant ce sont souvent des hélicoptères qui arrivent des pays voisins, qui viennent avec un sniper : il shoote le rhinocéros, et s’en va. Ce qui fait que les personnes qui sont au sol ne sont pas armées, donc plus difficiles à intercepter car ils peuvent passer pour des habitants. Le drone peut alors servir à identifier les hélicoptères et permettre au gouvernement de mettre les pays voisins face à leur responsabilité."

Enfin la troisième méthode, "la pire de toutes", consiste à empoisonner les points d’eau. Ce qui condamne les animaux qui vont s'y abreuver, mais aussi leurs prédateurs : "Ça entraîne une chaîne qui fait de véritables carnages... On est en train de développer un capteur olfactif qui aura pour mission de détecter la présence de cyanure ou d’arsenic en allant se poser, en faisant un prélèvement. Si on parvient à faire fonctionner ce protocole, les rangers pourront sécuriser certaines zones en chassant les animaux, en balisant l’endroit pour limiter les dégâts."

A écouter : L'envol des drones civils, dans Pixel

Les braconniers disposent-ils de moyens d’action contre les drones ? Pas véritablement, car les ailes volantes sont peintes d’une couleur qui leur permet de passer relativement inaperçues dans le ciel, et sont absolument silencieuses à l'altitude à laquelle elles évoluent. Il est en revanche plus facile de tirer sur les multirotors, du fait de leur basse altitude : "Mais tirer sur le drone c’est aussi se montrer, se localiser. Ce n'est pas forcément la meilleure des solutions pour des braconniers. Après, nous on sait que notre intervention ne fera pas plaisir au réseau de trafiquants. Mais on a l’intention de travailler avec le plus de discrétion possible."

Wild Life's Eye
Wild Life's Eye

Seul bémol au projet : un cas de conscience se pose... Car si pendant longtemps, il a été reproché aux rangers de ne pas être impliqués dans la protection de l’environnement - certains étaient même à la tête d’un réseau de braconnage -, la situation s'est aujourd'hui inversée :_ "Il peut arriver que des braconniers se fassent lyncher par des rangers. D’anciens militaires ont monté des équipes sauvages qui sillonnent les parcs et qui traquent les braconniers en les éliminant. Mais nous ne sommes pas là pour jouer les justiciers. Notre objectif est juste d’essayer de faire bénéficier l’environnement de nos technologies. Maintenant il faut les mettre entre de bonnes mains._"

Arnaud Ducros se plaît à imaginer que leur aile volante pourra aussi servir à surveiller les campements sauvages en forêt, dans des pays comme le Cameroun ou le Sénégal, où le gouvernement cherche à lutter contre le déboisement illégal entraîné par la production de charbon. Ou encore à détecter la présence de tigres aux abords des villages, en Thaïlande, à cause de ce même déboisement.

A écouter : Quels rôles peuvent jouer les drones dans notre vie quotidienne ?, dans Science publique

Observer les espèces, pour tenter de les préserver

"Si on a une différence de chaleur entre l’animal et le sol, on arrive à compter très facilement les animaux grâce à la caméra thermique. C'est une technologie qui était utilisée auparavant par des avions et des hélicoptères. En fait, le drone, pour l’environnement, il faut le voir comme une miniaturisation du satellite ou de l’avion-hélicoptère, ce qui permet d'utiliser moins de carburant. Aujourd’hui, le fait d’enlever le pilote permet de réduire à moins d’un kilo la fonctionnalité." Philippe Duvivier, de l'entreprise Parrot

Les drones peuvent aussi être utilisés pour l'observation et le recensement des espèces. Une caméra thermique est alors jumelée à la caméra vidéo, ce qui permet de détecter la présence d'un animal grâce à la chaleur dégagée par celui-ci. La société Drones Application et Développement s'apprête ainsi à lancer une opération cet été et l’été prochain, destinée à recenser les diables de mer, une espèce en danger en Méditerranée. L' observation permettra d'établir une étude comportementale, afin de tenter de les protéger au mieux, sans les gêner.

"On a volé au dessus des étangs camarguais où sont présents énormément de flamands roses. On s’est rendu compte qu’en arrivant à haute altitude au dessus d’un troupeau de flamands roses, même avec de nombreux petits, on pouvait descendre jusqu’à une quinzaine de mètres au dessus des oiseaux, sans que ça les dérange. En dessous de quinze mètres, ils commencent à s’agiter un petit peu. Mais la qualité des images actuelles nous permet de ne pas avoir besoin d’être extrêmement près pour faire un travail précis."

Identifier les besoins en azote d'un champ

Le "drone agricole" de l'entreprise Parrot
Le "drone agricole" de l'entreprise Parrot
- Hélène Combis-Schlumberger

Moins exotique, les drones peuvent-aussi être utilisés dans le domaine du développement durable, pour l'agriculture de précision.

Philippe Duvivier, travaille au sein de la société Parrot, dans le domaine des drones civils professionnels. Sa mission : identifier les nouveaux usages professionnels des drones afin d’établir des partenariats avec les starts-up qui développent ces usages. La société est la première à avoir lancé un drone grand public, "l’AR drone", destiné à la vidéo aérienne. Parrot, qui travaille actuellement avec la société Airinov, fer de lance dans le domaine de l’agriculture, a développé des drones répondant au besoin de l’agriculteur. Et notamment une aile volante capable de survoler un champ à 150 mètres d’altitude, avec un capteur multispectral permettant de donner une préconisation azote très précise, au décimètre carré près : "Il y a des services qui existent depuis très longtemps, qui sont disponibles par satellite. Ils permettent de cartographier les parcelles d'un champ et d’identifier les besoins en azote. Mais un satellite ça ne passe que quelques fois par an, et il ne faut pas qu’il y ait de nuages pour avoir une belle photo. Avec le drone, on a pu offrir un outil à l’agriculteur : il peut maintenant faire cette analyse de besoin en azote, en engrais, exactement lorsqu’il le souhaite, pour un coût similaire, moyennant les autorisations nécessaires."

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Aujourd'hui, la société Airinov revendique 100 000 hectares (principalement de colza) scannés par an.

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Si un drone peut embarquer une caméra multispectrale pour l’agriculture de précision, il peut aussi embarquer une caméra thermique pour recenser des espèces animales donc, mais aussi pour dresser le bilan thermique d’un bâtiment, d’un toit, afin d’identifier les défauts en isolation pour pouvoir les corriger.

Et Philippe Duviver d'évoquer aussi la société BioCarbon, qui contribue à la reforestation à l'aide de drones volants :  "Avec un système pneumatique, ils parachutent une graine enrobée de substances nutritives dans le sol. Elle va être capable de se développer en début de croissance grâce à ces nutriments, puis de se transformer en arbre. Cela permet une reforestation massive, là où il y a de la déforestation massive."

D'autres sociétés ont développé des drones permettant aux pêcheurs d’économiser du carburant aux Etats-Unis, et donc de limiter les émissions de CO2 : "On déplace beaucoup le navire pour aller chercher le poisson aujourd’hui. Les très gros bateaux ont des hélicoptères pour aller faire une reconnaissance et identifier des bans de poissons. Mais les bateaux moyens n’ont pas les moyens d’avoir un hélicoptère…"

A écouter : Drones : la France relève le défi, dans Sur les docks

Quel avenir pour l'usage du drone dans l'environnement et le développement durable ? Côté vecteur il n’y a pas forcément grand-chose à attendre en terme d’innovation dans les années qui viennent, d'après Philippe Duvivier. "Par contre, la miniaturisation de capteurs est prometteuse… on parle de LiDAR, ce sont des lasers qui vont mesurer des distances pour faire du mapping 3D, on parle de capteurs de pollution atmosphérique… La vraie valeur dans le drone n’est pas dans le véhicule, mais dans ces capteurs associés aux types de données qu’on veut récupérer. Et la miniaturisation de ces capteurs."