L’intelligence artificielle au service des oiseaux (TAU)

Un projet unique en son genre mené sous la direction du Dr. Orr Spiegel de l’École de zoologie de l’Université de Tel-Aviv et du Prof. Assaf Shwartz du Technion permet le suivi simultané de centaines d’oiseaux à l’aide d’un minuscule GPS fixé sur leur dos, dans le cadre d’un nouveau système de localisation du nom d’ATLAS, développé par les Prof. Sivan Toledo de l’Ecole des sciences informatiques de l’UTA et Ran Natan de l’Université hébraïque. Le système, installé dans la Vallée de Harod et dans celle de Bet She’an (Emek HaMaayanot) en Israël, a permis notamment de substituer l’emploi des chouettes à celui des pesticides chimiques dans l’agriculture, pour éloigner les rongeurs.

Il a été récemment présenté dans le cadre du premier colloque de l’initiative AI4 SocialGood (Intelligence artificielle au service du bien social), commune à l’Université de Tel-Aviv et Google, consacré à la contribution possible de l’intelligence artificielle à la préservation de l’environnement. Le système Atlas consiste en un minuscule émetteur fixé sur le dos des oiseaux, transmettant des signaux captés par des stations de base, et produisant une énorme quantité de données, analysées aux moyen de technologies d’intelligence artificielle, d’apprentissage automatique et de méthodes de pointe dans le domaine des Big Data. Le système permet de suivre simultanément le trajet précis de plusieurs centaines d’oiseaux. L’émetteur est muni d’une batterie dont la durée de vie va de deux semaines pour les petits d’oiseaux, à plus d’un an pour les espèces plus grandes telles que les chouettes. L’un des avantages technologiques importants du système ATLAS est la taille particulièrement réduite de l’émetteur permettant de le fixer sur des oiseaux et autres animaux, et son faible coût.

Suivre les petits animaux avec un niveau de résolution sans précédent

« Ce système innovant permet en fait de suivre les petits animaux avec un niveau de résolution sans précédent », explique le Dr. Spiegel. « On voit soudain les détails, c’est comme mettre des lunettes pour la première fois. C’est une expérience formidable. Nous suivons en parallèle diverses espèces d’oiseaux comme les chouettes, les vanneaux, les faucons, les pics, les passereaux, les corbeaux, les martins-pêcheurs et plus encore ».

Selon le Dr. Spiegel, on peut fixer sur un oiseau un émetteur pesant jusqu’à 4% de son poids, pour ne pas alourdir son vol. Cela signifie que si l’oiseau pèse 100 grammes, l’émetteur ne pourra pas peser plus de quatre grammes. Dans le passé, un tel émetteur ne pouvait capter que peu de points de localisation. Avec le système GPS, par exemple, on peut extraire des centaines de points. Le système Atlas nous permet d’en relever des centaines de milliers à partir d’un émetteur de quatre grammes. Ces centaines de milliers de points multipliés par au moins 150 spécimens, nous donnent évidemment une multitude d’informations précises ».

Corridor écologique et agriculture verte

Le système Atlas est utilisé par exemple pour caractériser le « corridor écologique » de la vallée de Harod. « Le corridor écologique est une passerelle entre des habitats qui permet à la flore et à la faune de maintenir une continuité, malgré les obstacles constitués par les agglomérations et les infrastructures, autrement il y aurait deux « populations » animales séparées l’une de l’autre, et elles seraient plus vulnérables à l’extinction », explique le Dr. Spiegel. « Jusqu’à présent, on utilisait des caméras pour voir si les cerfs, par exemple, utilisent ou non ce corridor. Le système Atlas nous offre un niveau de résolution beaucoup plus élevé. Alors que nous supposions que tous les animaux passent par le couloir, nous avons découvert, par exemple, que les passereaux évitent les champs. Il suffit d’ajouter six mètres de végétation naturelle en bordure des champs pour permettre à ce type d’oiseaux d’utiliser efficacement le couloir écologique. Chaque oiseau a ses exigences propres».

L’un des projets les plus intéressants utilisant le système Atlas est celui du doctorant Shlomo Cain portant sur les chouettes, réalisé sous la direction conjointe du Dr. Spiegel et du Prof. emeritus du Département de zoologie de l’Université de Tel-Aviv, Yossi Leshem, fondateur du Centre international pour l’étude des migrations des oiseaux. La chouette est un oiseau relativement gros, d’un poids de 400 grammes, se nourrissant essentiellement de rongeurs. L’idée derrière le projet était d’encourager l’emploi des chouettes pour éloigner les rongeurs, comme substitut naturel aux pesticides chimiques qui coûtent beaucoup d’argent aux agriculteurs et finissent par s’infiltrer dans le sol et polluer l’eau potable, nuisant ainsi aux animaux sauvages, aux oiseaux migrateurs et à l’homme.

Parti vers la Jordanie dans la nuit

« Depuis 2002, nous travaillons avec des agriculteurs palestiniens et jordaniens à un projet sous le titre « Les oiseaux ne connaissent pas de frontières », qui est devenu un projet national en 2008», explique le Prof. Leshem. « Une chouette élève entre cinq et 12 poussins, mais pour cela elle a besoin d’un nichoir. Nous lui fournissons des nichoirs adaptés à ses besoins dans les zones agricoles, et effectivement, là où de tels nichoirs ont été mis en place, les agriculteurs ont arrêté d’utiliser des pesticides. Le système Atlas nous fournit des informations sur le mouvement des chouettes, nous savons donc exactement où mettre les nichoirs. Pour le moment, nous en avons environ 5 000 en Israël, dans l’Autorité palestinienne et en Jordanie ».

Contrairement aux chouettes, qui sont connues pour voler sur de longues distances, les merles, en dehors de leur saison migratoire, volent dans un espace beaucoup plus restreint. Dans le cadre d’un projet de la doctorante Michal Handel, réalisé en collaboration entre l’Université de Tel-Aviv, le Technion, et l’ornithologue Yochay Wasserlauf, un émetteur a été fixé sur un merle noir début juin cette année. Après plusieurs semaines où il est resté dans les vergers et les champs d’amandiers du kibboutz Ein Harod, une nuit, le merle a décidé de s’envoler pour le Royaume de Jordanie, où les scientifiques du système ATLAS continuent de surveiller ses trajets avec une grande curiorité. C’est l’une des premières fois qu’un merle a été vu volant sur plusieurs kilomètres et traversant une frontière internationale en Israël.

26 octobre 2021  www.ami-universite-telaviv.com

Photo 2:

Le Dr. Orr Spiegel (crédit: Université de Tel-Aviv)