Les drones et l'IA réécrivent la survie et la gestion de la faune sauvage

La puissance de l’intelligence artificielle (IA) est de plus en plus utilisée pour protéger les espèces menacées.

Cette même technologie, dont beaucoup craignent qu'elle puisse un jour entraîner des suppressions d'emplois, voire constituer une menace pour l'humanité, est aujourd'hui utilisée pour sauver des animaux. L'IA défend les espèces menacées partout dans le monde de multiples façons, notamment en suivant les déplacements et les pertes d'eau dans les zones humides et les rivières, en renforçant la lutte contre le braconnage, en développant des systèmes d'alerte avancés et en recensant les espèces à l'aide de techniques de classification et de surveillance.

Grâce à tous ces efforts, l’IA a contribué à sauver les populations en déclin de éléphants, poissons, pangolins, rhinocéros, loups rouges, Panthères de Floride, Et beaucoup plus.

L'IA est capable de trouver, d'identifier et de protéger les espèces vulnérables en analysant de vastes quantités de données, en identifiant les tendances et en surveillant les écosystèmes au fil du temps. Contrairement aux méthodes conventionnelles, qui perturbent les écosystèmes et nécessitent beaucoup de temps, de main-d'œuvre et de ressources, l'IA accomplit tout cela rapidement et efficacement.

Alors que près d'un million d'espèces sont menacées d'extinction et que la biodiversité décline à un rythme alarmant, l'IA offre des outils puissants pour soutenir les efforts de conservation. Ses avantages, notamment une efficacité accrue, un traitement plus rapide des données, une surveillance automatisée de la faune sauvage, une meilleure détection des menaces, des alertes en temps réel, une meilleure prise de décision et un partage de données évolutif, peuvent révolutionner notre façon de protéger les espèces menacées.

En conséquence, les chercheurs se tournent vers l’IA pour surveiller la biodiversité et renforcer les efforts visant à aider les espèces menacées. 

C'est précisément ce que fait la dernière étude menée par des chercheurs de l'Université de Floride. Ils ont utilisé l'IA pour révéler un site de nidification abritant jusqu'à 41,000 XNUMX tortues, caché en Amazonie. Cette découverte constitue le plus grand site de nidification de tortues connu au monde, rendu possible grâce à la modélisation intelligente et aux drones.

L’utilisation de techniques innovantes combinées à l’imagerie aérienne et à la correction statistique a permis de mettre en évidence les principales lacunes des techniques de comptage conventionnelles et permet un suivi plus précis de la faune.

« Nous décrivons une nouvelle méthode pour surveiller plus efficacement les populations animales », a déclaré Ismael Brack, auteur principal de l'étude et chercheur postdoctoral à l'École des sciences forestières, halieutiques et géomatiques de l'Institut des sciences de l'alimentation et de l'agriculture de l'Université de Floride (UF/IFAS). « Et bien que cette méthode soit utilisée pour compter les tortues, elle pourrait également être appliquée à d'autres espèces. »

Agrégation saisonnière : la clé d'un comptage précis de la faune

Lorsqu’il s’agit d’étudier la dynamique des populations, comme la façon dont les espèces grandissent, rétrécissent ou se déplacent, de comprendre les relations prédateur-proie et les interactions interspécifiques, et d’analyser les effets de la conversion de l’habitat et du changement climatique mondial, l’abondance est une variable fondamentale en écologie et en conservation.

En le surveillant au fil du temps, nous pouvons également détecter et prédire les tendances des populations d’espèces envahissantes ou menacées.

Bien que connaître le nombre d'espèces présentes permette de suivre les changements, d'identifier les menaces et de mesurer l'efficacité des mesures de protection ou de contrôle, il est très difficile d'estimer cette abondance, surtout dans les vastes zones où les espèces sont rares, insaisissables ou largement dispersées. Il est donc difficile de les trouver et de les compter avec précision.

Un moyen efficace d’améliorer l’efficacité et la précision de ces efforts d’estimation et de surveillance de l’abondance consiste à compter les animaux pendant les périodes d’agrégation spatiale.

Cela signifie que plusieurs espèces sauvages présentent des comportements saisonniers dans lesquels elles se concentrent dans de petites zones pour se reposer, s'accoupler, se reproduire, nicher et interagir socialement, offrant ainsi l'occasion idéale de les compter. Par exemple, les tortues se rassemblent pour faire leur nid sur les plages et les bancs de sable.

Pour échantillonner ces populations d’animaux sauvages regroupées spatialement, les drones sont utilisés comme une méthode efficace et moins invasive.

Les drones, également appelés véhicules aériens sans pilote (UAV) ou aéronefs télépilotés (RPA), se sont révélés plus précis et exacts pour compter les espèces rassemblées en un seul endroit. Ils perturbent également moins les animaux que les relevés terrestres.

Pour l'utilisation des drones, les trajectoires de vol sont planifiées de manière à couvrir l'ensemble de la zone de rassemblement des espèces. Des chevauchements sont maintenus entre les photos successives et les bandes latérales, permettant ainsi de fusionner toutes les images collectées en une seule mosaïque orthorectifiée.

La combinaison de nombreuses images plus petites dont les distorsions ont été supprimées pour créer une image de grande taille, très détaillée, haute résolution et de qualité cartographique permet d'obtenir une mosaïque orthorectifiée.

Le comptage des individus sauvages dans les orthomosaïques lors des événements d’agrégation est toutefois sujet à des erreurs involontaires, qui peuvent entraîner des estimations biaisées.

Bien qu’il s’agisse d’une méthode plus rapide, moins invasive et plus précise pour compter les animaux que de le faire depuis le sol, cette technique ne tient pas compte du fait que les animaux bougent parfois pendant l’observation.

Par exemple, un animal peut être caché par la végétation ou simplement se trouver temporairement ailleurs au moment de la prise de vue. Même s'il est présent sur l'image, il peut ne pas être détecté par l'algorithme ni par un observateur humain. Il est également possible que des animaux en mouvement apparaissent plusieurs fois sur les photos.

Un facteur important ici, selon la dernière étude, est que ces concentrations d’espèces sont généralement temporaires, les individus arrivant et partant au fil des jours en raison de la nidification, de la reproduction ou de la migration, provoquant des fluctuations dans la taille de la population.

Les erreurs résultant de cette « population ouverte » peuvent nous donner des chiffres erronés, le plus inquiétant étant que « ces erreurs sont largement négligées dans les estimations d’abondance dérivées des comptages orthomosaïques des relevés par drones ».

Les chercheurs de l'Université de Floride ont donc souhaité créer une approche prenant en compte de multiples sources d'erreur. Pour ce faire, ils utilisent deux types de données : les réobservations d'animaux marqués et les dénombrements globaux de la population.

La surveillance aérienne et la modélisation intelligente révolutionnent les estimations de population

En collaboration avec des chercheurs de la Wildlife Conservation Society (WCS) basée à New York en Colombie, au Brésil et en Bolivie, le projet a commencé en se concentrant sur les tortues géantes de rivière d'Amérique du Sud (Podocnemis expansa), également appelées tortue géante de l'Amazone, tortue de rivière ou simplement tortue de rivière. Arrau.

Publié dans le Journal of Applied Ecology, le Une étude¹ a été motivé par la nécessité d'estimer l'abondance des tortues de rivière et de disposer d'un protocole de surveillance pour elles pendant la plus grande concentration connue de tortues d'eau douce au monde. 

Les tortues de rivière ont connu un déclin historique, disparaissant de nombreux affluents des fleuves Amazone et Orénoque ou étant présentes à des densités beaucoup plus faibles.

Leur population a considérablement diminué, principalement en raison de leur surexploitation par les braconniers pour leur viande et leurs œufs. De ce fait, leurs grands rassemblements sont devenus rares.

Il existe néanmoins de grandes populations de cette espèce dans toute son aire de répartition, et certaines d’entre elles semblent se rétablir, leur comportement saisonnier offrant une occasion inestimable de surveiller leurs populations. 

Des milliers de ces créatures sociales se rassemblent chaque année pendant la saison sèche (juillet ou août) pour nicher dans les bancs de sable du fleuve Guaporé, le long de la frontière entre le Brésil et la Bolivie. 

Pour estimer leur nombre, les experts comptaient auparavant les nouveau-nés dès leur éclosion, puis extrapolaient le nombre de femelles à partir du nombre moyen d'œufs par nid. Cette méthode est invasive et chronophage, car elle nécessite la clôture du périmètre et la manipulation des nouveau-nés. 

De plus, les nids individuels ne peuvent pas être distingués les uns des autres, ce qui rend non seulement difficile, mais même impossible, l’estimation du nombre d’individus dans les zones où la nidification est massive.

Il existe une autre méthode, le comptage visuel des tortues adultes depuis le sol, mais celle-ci présente également les difficultés d'un mouvement constant et d'une obstruction les unes par les autres.

Ici, des drones, qui sont testés pour surveiller les populations de tortues de rivière, ont été montrant de grandes promesses comme une méthode efficace et précise pour estimer la taille de leur population pendant les événements de nidification, ce qui est important pour évaluer les tendances de la population et l'efficacité des mesures de conservation.

Les chercheurs ont donc appliqué l’approche de modélisation qu’ils ont développée pour déterminer la population de tortues de rivière lorsqu’elles se rassemblent pour nicher. 

En tenant compte de multiples sources d’erreurs, il offre une nouvelle méthode aux écologistes pour surveiller les animaux à risque avec plus de précision.

Selon les chercheurs, cette nouvelle approche offre plusieurs avantages, notamment la possibilité de compter les tortues de rivière grâce à une image aérienne, sans obstacle. L'utilisation d'une technique moins invasive réduit également les perturbations animales. 

De plus, cette approche offre une approche uniforme, applicable et comparable sur différents sites et sur différentes années. Compte tenu de ces avantages, les chercheurs s'attendent à voir un protocole similaire au leur utilisé par les institutions gouvernementales et non gouvernementales pour surveiller l'espèce.

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Un modèle intelligent, évolutif et corrigé des erreurs pour surveiller la faune mondiale

Pour compter les tortues, les chercheurs ont marqué les carapaces de 1,187 XNUMX tortues de rivière avec de la peinture blanche et, pendant une période de douze jours, ils ont fait voler un drone au-dessus d'elles, suivant un chemin exact, dans les deux sens, quatre fois par jour.

Le drone a pris 1,500 XNUMX photos à chaque fois, assemblées à l'aide d'un logiciel. Les chercheurs ont ensuite analysé les images composites. Ils ont enregistré chaque tortue, vérifié si sa carapace était marquée et si l'animal marchait ou nichait au moment de la prise de vue. 

À l’aide de ces données, ils ont développé des modèles de probabilité qui tiennent compte de multiples sources d’erreur. Il a utilisé des données de marquage-réobservation et des décomptes globaux de la population pour tenir compte des individus non détectables pendant le vol, de la population ouverte (les arrivées et départs constants) pendant l'événement de nidification, des individus marqués détectés dans la mosaïque avec des marques non identifiables et des doubles comptages dus au processus de construction de l'orthomosaïque.

Ainsi, l'équipe estime que la probabilité de nidification quotidienne est de 0.37 et que 35 % des tortues de rivière qui utilisaient le banc de sable la nuit sont également présentes lors du vol matinal du drone. 

De plus, ils ont découvert que 20 % des tortues marchant dans l'orthomosaïque sont des doubles comptages, et la probabilité d'identifier la marque était de 0.78. De cette façon, la nouvelle approche offre un moyen plus précis de compter la faune à l’aide de drones.

Lors du comptage des tortues, les observateurs sur le terrain ont signalé environ 16,000 79,000 tortues, tandis que les chercheurs qui ont examiné les orthomosaïques sans tenir compte des erreurs ont compté environ XNUMX XNUMX tortues.

Mais grâce à cette technique, les chercheurs estiment l'abondance totale du site de concentration à 41,377 XNUMX tortues. Selon Brack :

Ces chiffres varient considérablement, ce qui constitue un problème pour les défenseurs de l'environnement. Si les scientifiques ne parviennent pas à dénombrer précisément les individus d'une espèce, comment sauront-ils si la population est en déclin ou si les efforts de protection sont efficaces ?

Bien que ces estimations représentent un nombre important de tortues de rivière, les chercheurs soulignent qu'il ne s'agit probablement que d'une fraction de leurs populations historiques en Amazonie, d'après les données historiques sur les œufs exportés. De plus, la nidification s'est poursuivie pendant plusieurs jours après le dernier vol de drone.

L'étude recommande donc d'étendre l'utilisation de l'outil de suivi à toute la période de nidification. De plus, d'autres bancs de sable de la région devraient être inclus pour une estimation complète de la population nicheuse.

À cet égard, l'équipe de recherche prévoit d'effectuer davantage de vols de drones sur le site de nidification du fleuve Guaporé, ainsi que dans d'autres pays d'Amérique du Sud où les tortues de rivière se rassemblent, comme la Colombie, et peut-être le Venezuela et le Pérou. Cela permettra à l'équipe d'améliorer ses méthodes de surveillance.

« En combinant les informations provenant de plusieurs enquêtes, nous pouvons détecter les tendances démographiques et la Wildlife Conservation Society saura où investir dans les actions de conservation. »

– Support

Bien que le cadre développé ait été initialement motivé par la nécessité d’améliorer la surveillance des tortues de rivière, les chercheurs ont noté qu’il est « très polyvalent et peut être facilement utilisé ou adapté à plusieurs contextes différents ».

Outre les tortues de rivière, la méthodologie développée peut également être appliquée et adaptée aux efforts de conservation impliquant d'autres espèces menacées étudiées à l'aide d'orthomosaïques par drone.

Par exemple, des études antérieures de surveillance par drone ont coupé la fourrure des phoques, marqué les chèvres de montagne et les bisons avec des billes de paintball et attaché des colliers aux wapitis pour suivre leurs mouvements pendant les comptages.

En fin de compte, le nouveau modèle peut être utilisé pour un suivi efficace et opportun de l’abondance dans les programmes de conservation et de gestion de la faune.

Investir dans les technologies de conservation

Le chouchou de l'IA NVIDIA Corporation (NVDA ) joue un rôle important dans la sauvegarde des animaux et de notre planète. 

Ses GPU alimentent de nombreux modèles d'apprentissage profond utilisés dans les logiciels de reconnaissance d'images, de détection d'objets et de surveillance environnementale. L'entreprise promeut même l'utilisation de l'IA pour le bien commun, notamment dans la recherche sur la biodiversité.

NVIDIA Corporation (NVDA )

Parmi les entreprises utilisant la technologie Nvidia, l'institut de recherche en IA Ai2 a développé EarthRanger pour prendre des décisions opérationnelles plus éclairées en temps réel en matière de conservation de la faune. La plus grande base de données mondiale sur les éléphants est alimentée par des GPU NVIDIA Hopper. Elle affiche également des données sur un grand nombre d'animaux sauvages, agrégées à partir de radios, de satellites, de pièges photographiques, de capteurs acoustiques et d'autres sources de données. 

Ai2 a également récemment publié un modèle d'IA open source appelé Atlantes. Il analyse plus de cinq milliards de signaux GPS émis chaque jour par près de 600,000 80 navires océaniques et prédit leurs activités avec une précision d'environ 4.7 %. Si un navire se livre à des activités de pêche illicite, le modèle envoie des alertes aux garde-côtes. Ce modèle, basé sur un transformateur de 100 millions de paramètres, est entraîné sur des GPU NVIDIA HXNUMX Tensor Core et PyTorch.

Les RhinoWatches de Rouxcel Technology, basées sur l'IA, sont entraînées et optimisées grâce au calcul accéléré NVIDIA. Elles sont déployées dans plus de 40 réserves sud-africaines et sont en cours d'extension au Kenya et en Namibie. L'entreprise développe actuellement des modèles d'IA pour d'autres espèces, notamment les pangolins en danger critique d'extinction.

Les modules NVIDIA CUDA et Jetson, quant à eux, sont utilisés pour l'IA de pointe et le traitement des données par OroraTech, qui combine les données des satellites, des caméras, des observations aériennes et des informations météorologiques locales pour surveiller le braconnage des animaux et les incendies de forêt et fournir des alertes en temps réel.

Mais ce n'est pas tout. Au fil des ans, la technologie Nvidia a été utilisée pour de nombreuses autres expériences intéressantes, notamment la dé-extinction. Par exemple, Colossal Biosciences a été en utilisant la technologie d'édition génétique, les modèles d'IA et la suite logicielle NVIDIA Parabricks pour ramener le dodo, le mammouth laineux et le tigre de Tasmanie.

Outre la faune, la technologie Nvidia aide les scientifiques, les chercheurs et les développeurs à mieux comprendre le climat, les océans et l’espace.  

Avec une capitalisation boursière de 4.39 billions de dollars, les actions de la société d'infrastructure informatique full-stack se négocient actuellement à 180.95 dollars, en hausse de plus de 34 % depuis le début de l'année. 

Le cours de l'action de la société a bondi de plus de 59 % au cours des trois derniers mois. Le dernier jour de juillet, l'action a atteint son plus haut niveau sur 52 semaines à 183.30 $, témoignant de la confiance soutenue des investisseurs dans l'entreprise et ses perspectives d'avenir.

Avec cela, il a un BPA (TTM) de 3.10 et un P/E (TTM) de 57.98, tandis que le rendement du dividende offert est de 0.02 %.

Pour le premier trimestre clos le 27 avril 2025, Nvidia a enregistré un chiffre d'affaires de 44.1 milliards de dollars. Les centres de données en sont le principal moteur, avec 39.1 milliards de dollars de chiffre d'affaires, soit 89 % du chiffre d'affaires total de l'entreprise. Ce chiffre a été alimenté par l'explosion de la demande en IA.

Cette croissance s'est produite malgré les difficultés géopolitiques rencontrées par Nvidia, notamment les restrictions à l'exportation de ses puces H20O en Chine. Ces puces devraient revenir en Chine, l'administration Trump ayant assuré à l'entreprise qu'elle serait autorisée à reprendre ses ventes. Nvidia a également annoncé un nouveau GPU « entièrement conforme » pour la Chine.

Cependant, Nvidia pourrait encore avoir du mal à regagner sa part de marché d'antan, Bernstein prévoyant que la part de marché des puces d'IA de Nvidia en Chine chutera de 66 % l'année dernière à 54 % cette année.

Actualités NVIDIA Corporation (NVDA) Actualités et développements boursiers

Conclusion

Pour préserver la santé et la stabilité de la planète, il est crucial de sauver les espèces menacées, car leur disparition peut avoir des conséquences en cascade, impactant l'ensemble du cycle de la vie. Face à l'accélération des menaces d'extinction, il est plus important que jamais de mettre en place une surveillance efficace.

Ici, l'intégration des drones et des techniques de modélisation intelligente marque un tournant majeur. En améliorant la précision et l'efficacité du suivi des espèces, ces innovations technologiques nous permettent d'agir plus rapidement, plus intelligemment et plus stratégiquement pour protéger les espèces les plus vulnérables de la planète.

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Références:

1. Brack, IV, Valle, D., Ferrara, C., Torrico, O., Domic-Rivadeneira, E., & Forero-Medina, G. Estimation de l'abondance des populations agrégées à l'aide de drones tout en tenant compte de multiples sources d'erreurs : étude de cas sur la nidification massive des tortues géantes de rivière d'Amérique du Sud. Journal of Applied Ecology, première publication le 17 juin 2025. https://doi.org/10.1111/1365-2664.70081