Île San Juan, Washington — À l'aube, au-dessus de l'île San Juan, une équipe de scientifiques se tenait sur le pont d'une barge et a déroulé plus d'un mile de câble à fibre optique dans les eaux froides de la mer des Salish. Travaillant avec des lampes frontales, ils ont alimenté la ligne allant de la côte rocheuse jusqu'au fond marin, où vivent les orques de la région.
Le pari est que les mêmes fils fins qui transportent les signaux Internet pourraient être transformés en un microphone sous-marin continu pour capturer les clics, les appels et les sifflements des baleines qui passent, des informations qui pourraient révéler comment elles réagissent au trafic maritime, aux pénuries alimentaires et au changement climatique. Si l’expérience fonctionne, les milliers de kilomètres de câbles à fibres optiques qui sillonnent déjà le fond des océans pourraient devenir un vaste réseau d’écoute qui pourrait éclairer les efforts de conservation à travers le monde.
La technologie, appelée Distributed Acoustic Sensing, ou DAS, a été développée pour surveiller les pipelines et détecter les problèmes d'infrastructure. Aujourd’hui, des scientifiques de l’Université de Washington l’adaptent pour écouter l’océan. Contrairement aux hydrophones traditionnels qui écoutent à partir d'un seul point, le DAS transforme l'ensemble du câble en capteur, lui permettant d'identifier l'emplacement exact d'un animal et de déterminer la direction dans laquelle il se dirige.
« Nous pouvons imaginer que nous avons des milliers d'hydrophones le long du câble enregistrant en continu des données », a déclaré Shima Abadi, professeur à la Bothell School of STEM de l'Université de Washington et à l'École d'océanographie de l'Université de Washington. « Nous pouvons savoir où se trouvent les animaux et connaître leurs schémas de migration bien mieux qu'avec des hydrophones. »
Les chercheurs ont déjà montré que la technologie fonctionne avec les grosses baleines à fanons. Lors d’un test au large des côtes de l’Oregon, ils ont enregistré les grondements basse fréquence des rorquals communs et des rorquals bleus à l’aide de câbles de télécommunications existants.
Mais les épaulards présentent un défi plus important : leurs clics et leurs appels fonctionnent à des fréquences élevées là où la technologie n'a pas encore été testée.
Se battre pour survivre
Il y a beaucoup en jeu. Les épaulards résidents du sud qui fréquentent la mer des Salish sont en voie de disparition, avec une population d'environ 75 individus. Les baleines sont confrontées à une triple menace : la pollution sonore sous-marine, les polluants toxiques et la pénurie alimentaire.
« Nous avons une orque en voie de disparition qui essaie de manger une espèce de saumon en voie de disparition », a déclaré Scott Veirs, président de Beam Reach Marine Science and Sustainability, une organisation qui développe des systèmes acoustiques open source pour la conservation des baleines.
Le saumon chinook dont dépendent les orques a considérablement diminué. Depuis que la Commission du saumon du Pacifique a commencé à suivre les chiffres en 1984, les populations ont diminué de 60 % en raison de la perte d'habitat, de la surpêche, des barrages et du changement climatique.
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Les orques utilisent l'écholocation, des clics rapides qui rebondissent sur des objets, pour trouver des saumons dans les eaux troubles. Le bruit des bateaux peut masquer ces clics, ce qui rend la chasse difficile.
Si le DAS fonctionne comme prévu, il pourrait fournir aux écologistes des informations en temps réel pour protéger les baleines. Par exemple, si le système détecte des orques se dirigeant vers le sud en direction de Seattle et calcule leur vitesse de déplacement, les scientifiques pourraient alerter les ferries de l'État de Washington pour qu'ils reportent leurs activités bruyantes ou ralentissent jusqu'au passage des baleines.
« Cela contribuera sûrement à une gestion dynamique et à une politique à long terme qui apportera de réels avantages aux baleines », a déclaré Veirs.
La technologie répondrait également à des questions fondamentales sur le comportement des orques qui ont échappé aux scientifiques, comme par exemple déterminer si leur communication change lorsqu'elles se trouvent dans des états comportementaux différents et comment elles chassent ensemble. Cela pourrait même permettre aux chercheurs d’identifier quel son provient d’une baleine en particulier, une sorte de reconnaissance vocale pour les orques.
Au-delà de la mer des Salish
Les implications s’étendent bien au-delà de la mer des Salish. Avec quelque 1,4 million de kilomètres de câbles à fibres optiques déjà installés sous l’eau dans le monde, l’infrastructure nécessaire à la surveillance des océans existe en grande partie. Il faut juste en profiter.
« L'un des plus grands défis en matière de gestion de la faune, de conservation de la biodiversité et de lutte contre le changement climatique est tout simplement le manque de données en général », a déclaré Yuta Masuda, directeur scientifique d'Allen Family Philanthropies, qui a contribué au financement du projet.
Le moment est critique. Le Traité sur la haute mer entrera en vigueur en janvier, autorisant la création de nouvelles zones marines protégées dans les eaux internationales. Mais les scientifiques ne comprennent toujours pas comment les activités humaines affectent la plupart des espèces océaniques ni où des protections sont les plus nécessaires. Un ensemble de données aussi vaste que celui que pourrait fournir le réseau mondial de câbles sous-marins pourrait aider à déterminer quelles zones doivent être protégées en priorité.
« Nous pensons que cela est très prometteur pour combler ces principales lacunes en matière de données », a déclaré Masuda.
De retour sur la barge, l'équipe était confrontée à une tâche délicate : fusionner deux fibres au-dessus des vagues. Ils ont eu du mal à aligner les brins dans une épisseuse à fusion, un appareil qui positionne précisément les extrémités de la fibre avant de les fusionner avec un courant électrique. Le navire a basculé. Ils ont raffermi leurs mains et ont essayé encore et encore. Finalement, la soudure a tenu.
Bientôt, les données ont commencé à affluer vers un ordinateur à terre, apparaissant sous forme de cartes en cascade, des visualisations en cascade montrant les fréquences sonores au fil du temps. A proximité, des caméras focalisées sur l'eau étaient prêtes pour que si une vocalisation était détectée, les chercheurs puissent associer un comportement à un appel spécifique.
Il ne restait plus qu'à s'asseoir et à attendre les orques.
