Monitoring acoustique des oiseaux nicheurs (Surveillance et détection autonome pour protéger les oiseaux nicheurs)

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 634.13.20

Schlüsselwörter (Französisch)

oiseaux nicheurs, monotoring acoustique, surveillance, détéction autonome, bioacoustique, propagation du son

Kurzbeschreibung (Französisch)

Pour protéger les oiseaux nicheurs dans les milieux naturels exploités (champs, forêts), des mesures d'exploitation, comme le report de fauche ou la préservation d'arbres, négociées avec les exploitants, sont avisées. La méthode de détection des oiseaux consiste aujourd'hui en une surveillance aléatoire ou sporadique de 1-2 fois par semaine. Cette solution est coûteuse, peu efficiente et globalement peu efficace. La méthode bioacoustique, un domaine de l'ornithologie en pleine évolution grâce aux nouvelles technologies et aux connaissances scientifiques dans l'acoustique, permet la surveillance et la détection autonome des oiseaux. Dans le cadre d'un projet CTI (Projet-No. 17846.2 PFNM-NM), une technologie a été développée, permettant la détection robuste des espèces-cibles. Avec un réseau de plusieurs dizaines d'appareils bioacoustiques, de grandes surfaces peuvent être couvertes exhaustivement et à faibles coûts, mais il faut disposer les appareils de façon optimale en tenant compte de la topographie qui influence la propagation du son et d'autres paramètres comme les conditions météorologiques et la couverture des sols.
Ce projet vise à développer un algorithme tenant compte de ces facteurs pour calculer le nombre et la position optimale des appareils de surveillance pour détecter les espèces cibles recherchées dans un périmètre donné. La visualisation de la présence des oiseaux permettra de mieux motiver les agriculteurs et les forestiers à protéger ces oiseaux nicheurs en adaptant leur manière d'exploiter les surfaces concernées. Ce modèle physique de propagation du son pour la détection des oiseaux sera directement applicable à tous types de topographies et de milieux. Un réseau bioacoustique de surveillance permet en plus d'augmenter la résolution spatiale et temporelle des observations, ainsi que la fiabilité des informations collectées par rapport aux méthodes actuelles.
Le projet a été accepté sur la base de la demande de subside du 30.10.2019 à l'occasion de la séance de la Koko UT du 21.11.2019.

Ergebnisse gemäss Vertrag (Französisch)

1. Un modèle mathématique intégrant les données actuelles de la littérature scientifique sur la transmission des sons dans l'environnement naturel est développé pour configurer un réseau de surveillance acoustique. Le placement optimal des appareils de détection permet une couverture acoustique maximale avec un nombre minimal d'appareils. La portée de détection est déterminée pour les espèces cibles. (Jalon 1)
2. Une plateforme fonctionnelle sur la base des technologies standards est réalisée pour visualiser le réseau acoustique et les individus détectées à travers ce réseau. (Jalon 2)
3. Rédaction d'un rapport final présentant les résultats des points 1 à 2.
4. Eléments de textes, illustrations et au moins 3 photos pour l'impression de publications à l'adresse du public.
5. Une présentation PowerPoint des résultats est mise à disposition de l'OFEV et sur demande, un exposé peut être fait à l'OFEV.

Projektziele (Französisch)

L'outil développé permettra le déploiement de réseaux d'appareils bioacoustiques sur des périmètres donnés avec un minimum d'appareils, tout en garantissant une efficacité maximale de détection des espèces cibles d'oiseaux. Une visualisation spatiale des oiseaux détectés est effectuée.

Beschreibung der Resultate (Französisch)

La biodiversité en Suisse subit un fort déclin. Pour connaître l’état des populations d’oiseaux, les méthodes de recensement doivent être efficientes, autant d’un point de vue biologique qu’économique et avec une résolution spatiale et temporelle élevée. Une détection rapide et actualisée d’oiseaux rares permet d’appliquer des mesures de protection ciblées dans les milieux naturels exploités. Ce projet a permis de construire des outils pour la planification et le déploiement de réseaux acoustiques connectés de surveillance. Nous avons adressé l’optimisation du placement des appareils de détection en fonction de la probabilité de détection des espèces pour former des réseaux acoustiques efficients. Ce modèle mathématique calcule aussi une valeur pour la couverture acoustique effective sur un secteur donné. Le modèle doit être paramétré pour chaque espèce. Nous avons développé des méthodes de mesure et de validation pour déterminer les paramètres d’entrée du modèle pour toutes espèces en conditions réelles. Finalement, afin d’être au plus proche de la détection en tout temps et, en se basant sur l’internet des objets, nous avons développé un outil informatique flexible, permettant à chaque responsable de projet de recevoir des informations en temps quasi réel pour l’application rapide de mesures de protection.

Umsetzung und Anwendungen (Französisch)

Actuellement, les appareils bioacoustiques de surveillance sont déployés sur la base de connaissances d’experts empiriques avec une couverture spatiale inconnue. Les outils développés permettent de construire des réseaux acoustiques de surveillance de manière fondée. Sur un secteur donné, le nombre d’appareils, leur emplacement et la couverture spatiale acoustique sont d’abord calculés. Les appareils de surveillance sont ensuite préprogrammés pour une surveillance temporelle adéquate pour les espèces cibles et, pour répondre aux objectifs du déploiement. Ils sont finalement déployés sur le terrain en fonction des emplacements calculés. Chaque réseau est ainsi optimisé par rapport à ses objectifs. Ces objectifs englobent autant la protection ciblée d’espèces rares dans les milieux agricoles et forestiers, que la surveillance d’individus lors de travaux industriels par exemple ou encore le suivi des populations pour la conservation globale de la biodiversité.

Weiteres Vorgehen (Französisch)

Sur la base entre autres de ces travaux, des dispositifs multimodaux automatisés et décentralisés de surveillance de l’avifaune et de la faune sont en développement par nos partenaires. Différentes technologies (hardware et logiciel) seront combinées pour fournir une aide à la décision centralisée. Un déploiement permanent de tels dispositifs est également à l’étude, pour par exemple la mitigation des impacts des parcs éoliens sur l’avifaune. Notre approche permet, par rapport à la situation actuelle, d’augmenter la qualité et la fiabilité des données, qui sont la base des décisions de conservation des espèces. Pour améliorer encore les données, un développement futur sera d’inclure de manière explicite tous les aspects dynamiques.