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Nous, les humains, regardons et nous nous émerveillons souvent de la faune. Mais une nouvelle initiative de l’agence de défense renverse cette vison: elle vise à utiliser des animaux marins pour surveiller l’activité humaine.

Les animaux marins pour surveiller les ennemis

L’agence veut savoir si la vie marine allant du plancton bioluminescent au mérou goliath peut faire partie de systèmes de surveillance sous-marine capables de détecter les drones océaniques, les grands sous-marins nucléaires et autres véhicules sous-marins de l’ennemi. Cet effort de recherche s’appelle Capteurs de vie aquatiques persistants (PALS).
De nombreux animaux marins réagissent de manière audible ou visible aux changements sonores, optiques, électromagnétiques et chimiques de l’eau qui les entoure. Par exemple, des bancs de bars noirs changent de comportement lorsqu’ils sont perturbés par des véhicules sous-marins et certains microbes réagissent aux signatures magnétiques des sous-marins. La technologie de surveillance existante peut détecter ce problème, mais l’a généralement traitée comme un bruit de fond.
«Le programme PALS a été développé pour tirer parti de la grande sensibilité des organismes océaniens aux changements de leur environnement», a déclaré Lori Adornato, responsable de l’initiative, qui est administrée par la DARPA.
Le sonar est l’approche conventionnelle de la surveillance sous-marine. Cependant, les adversaires peuvent également détecter ces signaux. Et les capteurs sonar sont chers, difficiles à installer et enclins à être corrodés ou incrustés d’organismes. Certains doivent même rester à proximité du navire ou à terre pour accéder aux sources d’énergie. La Marine utilise donc principalement la surveillance sous-marine pour protéger ses actifs de grande valeur, tels que les ports et les porte-avions.
En revanche, les organismes vivants sont autonomes et peuvent détecter des indices visuels, magnétiques et chimiques ainsi que des sons. «Cela vous donne beaucoup plus de flexibilité dans la manière dont vous observeriez les choses dans l’océan», déclare Adornato. De plus, ces capteurs sont déjà «installés» dans toutes les mers, chaque génération remplaçant naturellement la précédente.

Des agents idéaux pour la surveillance continue à long terme

Toutes ces caractéristiques font de la vie océanique des agents idéaux pour la surveillance continue à long terme. «En tirant parti de ces organismes, vous pouvez alors examiner la persistance et la couverture à grande échelle au lieu d’utiliser un seul capteur qui fait tout le travail», explique Adornato.
Tirer parti des organismes vivants pour la surveillance maritime renferme au moins deux défis. Premièrement, la DARPA aura besoin de détecteurs pour connaître le comportement des animaux. Ces détecteurs pourraient être confrontés aux mêmes problèmes que ceux rencontrés avec les capteurs conventionnels. Deuxièmement, «il faut bien comprendre le comportement des animaux, et c’est souvent difficile», explique Kim Martini, océanographe physique basée à Seattle, qui ne fait pas partie de cette initiative.
Pour voir ce qu’il est possible de faire, la DARPA a commencé à accorder un total de 45 millions de dollars à cinq équipes de recherche, chacune étudiant un organisme marin spécifique et ses réponses aux véhicules sous-marins. Les chercheurs utiliseront une combinaison d’hydrophones, de sonars, de caméras et d’autres capteurs pour étudier et enregistrer le comportement des organismes. Ils analyseront ensuite les données pour éliminer les faux positifs. Enfin, les équipes développeront une technologie capable de relayer les signaux vers l’armée.
Un groupe dirigé par Laurent Chérubin, océanographe physique à l’Institut océanographique Harbour Branch de la Florida Atlantic University, utilisera les fonds de la PALS pour enregistrer et analyser les bruits produits par le poisson tigre goliath.
Ces poissons territoriaux, qui peuvent mesurer jusqu’à 8 mètres de long et peser jusqu’à 300 kilos, sont connus pour faire des «détonations» distinctes à basse fréquence lorsque les plongeurs les approchent. Les chercheurs soupçonnent que ce boom est un appel de détresse lancé en réponse à toutes sortes d’intrus, y compris des drones sous-marins et des sous-marins.

Ce travail commencera par des poissons captifs

Pour tester cette théorie, Chérubin et ses collègues se familiariseront avec toutes les facettes du comportement des espèces, mettant en lumière des comportements jamais vus, explique Chérubin. Le travail commencera par les poissons captifs avant de passer au mérou goliath dans les habitats naturels pour voir si des comportements ne se produisent que dans la nature.
Alison Laferriere, ingénieure en océanographie chez Raytheon BBN Technologies, dirigera une équipe de biologistes qui se consacreront à la capture de crevettes. Les crevettes craquantes ne font que quelques centimètres de long et comptent des bruits les plus bruyants.
Elles produisent 200 décibels (plus forts que les tirs de roquettes), ce que Laferrière ressemble au grésillement du bacon frit. Les pops parcourent de longues distances pour pouvoir heurter des véhicules ennemis et rebondir sur des capteurs, un peu comme le fait un sonar. «Il a le potentiel de détecter même les véhicules les plus silencieux.», déclare Laferrière.

Cette initiative contribuera également à la recherche fondamentale

Laferrière est ravie que son projet PALS contribue également à la recherche fondamentale. Tout en écoutant les sons des crevettes de l’océan, ses équipes surveilleront également la santé de l’habitat et la biodiversité. De plus ils innovent; personne n’a étudié la réaction des crevettes craquantes à la présence d’un véhicule sous-marin et son impact sur l’ensemble du paysage sonore, explique-t-elle
D’autres équipes utiliseront des caméras et un apprentissage automatique pour rechercher des modèles dans les réponses des organismes bioluminescents aux véhicules sous-marins. Tous les chercheurs devraient publier leurs résultats au cours des prochaines années, et quand ils le feront, nous pourrons nous aussi les écouter.
Source : Scientific American
Crédit photo sur Unsplash : David Clode

L'armée expérimente des poissons en tant qu'espionsmartinTechnologie
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