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 ».

Kevin 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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