Compiler les paysages sonores pour étudier la biodiversité mondiale

La bio­di­ver­sité der­rière les micro­phones. L’enregistrement des sons d’un envi­ron­nement per­met d’établir des paysages sonores. Ce procédé très utile pour les chercheurs offre la pos­si­bil­ité de con­naitre, ain­si que de suiv­re, la bio­di­ver­sité mesurable d’un lieu. Cette tech­nique, sol­lic­itée en écolo­gie, est util­is­able sur terre comme sous l’eau. Cepen­dant, l’accès à ces don­nées reste dif­fi­cile, car aucune banque mon­di­ale d’enregistrement n’existe aujourd’hui. Pour faire face à ce con­stat, Kévin Dar­ras, chargé de recherche à l’INRAE (Insti­tut nation­al de recherche pour l’agriculture, l’alimentation, et l’environnement) en écolo­gie, apporte une solu­tion en com­pi­lant ces paysages sonores dans son pro­jet inti­t­ulé « World­wide Sound­scapes ».

Kévin Dar­ras. À tra­vers le monde, de nom­breuses équipes de recherche col­lectent des enreg­istrements audios pour étudi­er la bio­di­ver­sité. Cette méth­ode est appelée « suivi acous­tique pas­sif ». Or, ces don­nées sont peu partagées entre les com­mu­nautés sci­en­tifiques. World­wide Sound­scapes recense les enreg­istrements de plus de 12 000 sites – soit env­i­ron 5900 To de don­nées – et les met à dis­po­si­tion de tous les scientifiques.

Le suivi acous­tique pas­sif est une méth­ode très com­plète qui per­met de recenser ou faire du suivi de la bio­di­ver­sité ani­male. Con­crète­ment, cela con­siste à enreg­istr­er à l’aide d’un micro­phone et d’un enreg­istreur des sons de façon pas­sive, à la dif­férence du sonar qui lui émet des sons. Le suivi acous­tique pas­sif peut être util­isé pour tous les écosys­tèmes, qu’ils soient ter­restres, aqua­tiques et même dans le sol. C’est une méth­ode effi­cace, pré­cise et vérifiable.

Selon l’espèce et l’environnement, on est capa­ble d’enregistrer des ani­maux dis­tants de quelques dizaines de mètres, comme un rouge-gorge dans une forêt, voire quelques cen­taines de mètres ou même quelques kilo­mètres pour les chants d’orques, par exemple.

En pre­mier lieu, l’écoute de l’enregistrement per­met de déter­min­er la présence des dif­férentes espèces ani­males sonifères (qui émet­tent des sons). On peut iden­ti­fi­er les oiseaux, chauve-souris, mam­mifères ter­restres et marins, insectes, amphi­bi­ens, etc. En util­isant des mod­èles sta­tis­tiques, il est aus­si pos­si­ble d’estimer le nom­bre d’individus présents sur un ter­ri­toire don­né. Ces mesures sont à la base d’un nom­bre impor­tant de déci­sions en matière de ges­tion des habi­tats naturels, d’atténuation des effets délétères de l’urbanisation, etc.

J’utilisais le suivi acous­tique pas­sif pour réalis­er des suiv­is de bio­di­ver­sité pour mes recherch­es rel­a­tives à l’agroécologie trop­i­cale. De nom­breux col­lègues qui étu­di­ent les milieux marins, d’eau douce ou ter­restres utilisent aus­si cette méth­ode, et j’ai réal­isé qu’il était utile de faire un état des lieux du suivi acous­tique pas­sif à l’échelle mon­di­ale. Une base de don­nées com­mune per­met de con­naitre les sites et péri­odes d’enregistrement, les espèces car­ac­térisées. Cela offre une vision glob­ale des régions déjà instru­men­tées à la com­mu­nauté sci­en­tifique et aux ges­tion­naires. L’intérêt ? Il est tout à fait pos­si­ble de réu­tilis­er un enreg­istrement pour iden­ti­fi­er d’autres espèces ! Cela per­met aux sci­en­tifiques de repér­er les zones jamais instru­men­tées et celles où des don­nées exis­tent déjà.

Nous avons car­ac­térisé la den­sité d’échantillonnage à l’échelle mon­di­ale. Bien sûr, ce n’était pas une sur­prise, mais nous met­tons en évi­dence qu’il existe bien plus de don­nées dans l’hémisphère Nord que Sud, que les lacunes sont impor­tantes en Asie cen­trale, et que la den­sité de la cou­ver­ture spa­tiale est plus impor­tante à terre qu’en mer. Nous obser­vons que les don­nées recou­vrent la grande majorité des écosystèmes.

Dans une pre­mière pub­li­ca­tion sci­en­tifique, nous mon­trons – à l’aide d’une petite sélec­tion d’enregistrements – que cette base de don­nées per­met de répon­dre à des ques­tions d’ordre écologique sur des échelles très vastes, c’est inédit.

Pour l’instant, nous n’en sommes qu’au début de l’exploitation des don­nées et nous retrou­vons des résul­tats con­nus en macro-écolo­gie [N.D.L.R. : l’écologie à large échelle]. Par exem­ple, on observe que la bio­di­ver­sité décroit en se rap­prochant des pôles. Si cela était déjà con­nu, cette obser­va­tion avait néces­sité une analyse poussée et des sup­po­si­tions fortes. Avec la base de don­nées, il est main­tenant pos­si­ble de le faire facile­ment avec une seule méth­ode standardisée.

Nous retrou­vons égale­ment une rela­tion néga­tive entre les bruits naturels ani­maux et les bruits d’origine humaine. C’est un indi­ca­teur de la pres­sion anthropique exer­cée sur les écosys­tèmes. En revanche, cer­tains écosys­tèmes sem­blent peu affec­tés par le bruit anthropique : cela mon­tre qu’il existe encore beau­coup de sujets de recherche, mais aus­si de pos­si­bil­ités de coex­is­tence entre humains et nature ?

Énor­mé­ment de ques­tions pour­ront être adressées. Nous analysons actuelle­ment les sons présents dans la base de don­nées : l’objectif est d’identifier des patrons globaux de bio­di­ver­sité, ou des liens entre des gra­di­ents écologiques et une cer­taine répar­ti­tion de la biodiversité.

Grâce à ces nou­velles don­nées, je souhait­erais étudi­er le lien entre le déclin de la bio­di­ver­sité et le change­ment cli­ma­tique. L’échelle mon­di­ale est très adap­tée, car le change­ment cli­ma­tique affecte toute la planète. En iden­ti­fi­ant les con­di­tions cli­ma­tiques néfastes à la bio­di­ver­sité, il serait alors pos­si­ble de s’y adapter. L’autre ques­tion très intéres­sante est celle de l’effet des activ­ités humaines sur la bio­di­ver­sité. En iden­ti­fi­ant les con­di­tions les moins défa­vor­ables à la bio­di­ver­sité, il pour­rait être pos­si­ble de mieux préserv­er la bio­di­ver­sité en met­tant en place de nou­velles législations.

Légifér­er exige des don­nées robustes, et la mise en place d’un obser­va­toire acous­tique – un réseau de cap­teurs – per­me­t­trait de répon­dre à cette exi­gence. De tels obser­va­toires nationaux exis­tent déjà en Aus­tralie, au Cana­da et dans cer­tains pays d’Amérique du Sud. Cela per­me­t­trait par exem­ple de détecter les pre­miers signes d’un change­ment de bio­di­ver­sité. Imag­i­nons que l’on observe des espèces inva­sives [N.D.L.R. : l’une des caus­es de la crise de la bio­di­ver­sité] au Sud qui com­men­cent à se propager vers le Nord : il serait alors pos­si­ble d’agir de manière préven­tive pour les régions encore non atteintes.

Propos recueillis par Anaïs Maréchal

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