pIOT - pilot project for Indian Ocean sea Turtles

Dans le cadre du consortium "Iles Eparses", le projet pIoT propose de contribuer au développement de nouvelles technologies (balises et stations de réception), dans la continuité de différents projets (TURTLE TAG, notamment) et à venir (INTERREG) pour le suivi des mouvements des tortues marines juvéniles. Les positions observées des tortues seront confrontées aux habitats fonctionnels potentiels (alimentation, repos, ...) définis à partir de l'analyse des données d'imagerie disponibles, notamment mes images hyperspectrales et LIDAR acquises en 2009 et 2010.
Il constitue un projet pilote de tests de ces nouvelles technologies à Europa dés fin 2018 / début 2019.

Le Consortium de recherche « Îles Éparses » fait l'objet d'un accord cadre de Consortium signé en août 2017, officialisant la collaboration entre le CNRS-Inee, l’IRD, l’Ifremer, l’AFB, l’Université de La Réunion, le CUFR de Mayotte et les TAAF pour le développement de la recherche scientifique dans les Ile Eparses jusqu’à 2020.

Ce projet permettra ainsi d’aborder trois questions scientifiques cruciales pour l’identification des habitats sensibles des tortues immatures :

  • Quel est le temps de résidence des tortues immatures sur l’île d’Europa et ses différents types d’habitats ?
  • Où sont localisés les habitats fonctionnels (alimentation, repos) des tortues marines immatures sur l’île d’Europa ?
  • Est-ce que des dynamiques spatiales et temporelles peuvent être observées sur une année pour ces individus ?

Les hypothèses sont a priori que les tortues marines immatures n’utilisent pas l’espace disponible sur Europa de manières aléatoires et que certaines zones sont privilégiées pour des fonctions spécifiques. Il y aurait des habitats particulièrement sensibles sur cette île qui présentent des intérêts très fort en termes de conservation et de gestion.

 

Apports du projet au bénéfice de la gestion et de la conservation

Sur la période du projet, le déploiement des 3 à 5 balises permettra d’apporter des résultats préliminaires sur la dynamique spatiale et temporelle de l’utilisation des habitats par les tortues marines immatures. De plus, les traitements des données hyperspectrales et LIDAR sur l’île d’Europa permettront de compléter et d’affiner les cartographies proposées par Grellier (2012). Les données de positions de tortues immatures collectées lors de projets passées seront aussi analysées et comparées aux cartographies d’habitats.

A plus long terme, le projet proposé permet d’évaluer la faisabilité de déployer un réseau d’observation des mouvements et migrations des tortues marines en utilisant de nouvelles technologies et à faible coût. Cette démonstration permettra de présenter les développements et les applications potentielles à des partenaires régionaux pour étendre les réseaux d’observation à une plus large échelle, et d’accroitre à terme  significativement le nombre d’animaux suivis rendant les études beaucoup plus robustes. 

Un petit historique sur les balises électroniques

Au début des années 1990, sont apparues les premières balises électroniques qui ont pu être placées sur des animaux et ont enregistré des informations sur leur environnement, permettant ainsi la reconstruction de leur mouvement et migration. Ces balises sont fixées sur l'animal et collectent des données telles que la pression et la température. Dans le cas des tortues marines, lorsque l’individu est en surface, la balise capte aussi le signal GPS et transmet les informations par satellite via le système de communication satellite Argos, qui analyse l’information reçue et renvoie des données pré-traitées à l'utilisateur.

Les balises qui ont été déployées jusqu’à présent sont cependant très chères (> 4000 € par balise) et très peu d’évolutions technologiques ont été implémentées depuis leurs premiers développements dans les années 1990. Ce coût limite le nombre de balises qui peuvent être déployées et ainsi la robustesse des analyses quantitatives qui en découlent.

Une nouvelle technologie à déployer : LoRa

Les technologies ont très fortement évolué à la fois en termes de diversité des capteurs disponibles, de leur taille et de leur consommation énergétique. Le développement d’une nouvelle génération de balises pour animaux marins est ainsi rendu possible avec une forte diminution des coûts unitaires et une amélioration substantielle de la quantité et du type de données scientifiques collectées.

En particulier, de nouveaux systèmes de transmissions de données ont émergé depuis 5 ans. Parmi ces technologies, les systèmes LoRa sont actuellement proposés pour transmettre les données des objets connectés dont le nombre est estimé à 8.4 milliards en 2017 et devrait atteindre plus de 20 milliards en 2020. Outre leur faible coût et consommation d’énergie, ces modules de transmission ont la capacité de transmettre des données à 20 km dans les conditions idéales. Ces modules de transmission LoRa peuvent aussi être utilisés pour déterminer la position des objets lorsque le système GPS est inopérant (par exemple dans les bâtiments, dans les feuillages) en utilisant un réseau de stations de réception qui triangularise la position du signal émis par les objets. Ce système présente de nombreux avantages qui peuvent être inclus dans les balises pour animaux marins et ainsi apporter des évolutions majeures à ces équipements.