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Grâce à l’intelligence artificielle, nous pouvons maintenant détecter des plaques de plastique marin à partir des données satellitaires. Cette technique pourrait à terme aider les chercheurs en environnement à mieux surveiller et gérer les déchets de plastiques dans l’océan.

L’IA pour trouver du plastique marin

Lauren Biermann, du Plymouth Marine Laboratory au Royaume-Uni, et ses collègues ont mis au point une IA capable d’identifier le plastique marin dans des images prises à différentes longueurs d’onde de la lumière. Ils l’ont formée à l’aide d’images provenant des satellites Sentinel-2 de l’Agence spatiale européenne, qui enregistrent des informations visuelles à plusieurs longueurs d’onde du spectre électromagnétique, allant de la lumière visible à l’infrarouge aux ondes courtes.
L’algorithme permet de distinguer les macroplastiques flottants – ceux dont la taille est supérieure à 5 millimètres – d’autres matériaux tels que l’écume de mer et les algues avec une précision de 86 %. Biermann avait déjà découvert que le plastique flottant réfléchit la lumière d’une manière particulière, lui donnant une signature spectrale unique. Par exemple, contrairement à l’eau de mer, qui absorbe la plupart des rayons du proche infrarouge, le plastique réfléchit la lumière à cette longueur d’onde.
Les chercheurs ont formé une IA en utilisant des images satellites de plastique flottant prises à Durban en Afrique du Sud en avril dernier, lorsque de graves inondations ont emporté de grandes quantités de déchets plastiques dans la mer. Ils ont également formé l’algorithme sur les signatures spectrales qui existent pour d’autres matériaux naturels, notamment les algues, les débris ligneux et les roches volcaniques.

Elle analyse une zone de 100 mètres carrés

L’IA a appris à analyser des pixels individuels d’images satellites, chacun correspondant à une zone de 100 mètres carrés. Elle a ensuite déterminé quel type de matériau, comme de l’eau claire ou des algues, le pixel était le plus susceptible de contenir. Testée sur quatre sites au large des côtes du Canada, du Ghana, du Royaume-Uni et du Vietnam, cette IA a pu identifier correctement le plastique flottant 86 % du temps.
À ce jour, la plupart des contrôles de plastique marin sont effectués manuellement sur les bateaux, explique M. Biermann. « Vous échantillonnez toujours de petites zones et vous espérez avoir une idée de ce que cela signifie à plus grande échelle », dit-elle.
Cet algorithme basé sur les satellites est un pas vers une surveillance plus large. Sentinel-2 ne capture des données que sur les terres et les eaux côtières, ce qui est une de ses limitations actuelles. « Si je regarde une image de Sentinel-2, aujourd’hui, cela signifie qu’elle a été acquise hier ou même la veille, et dans la zone côtière, les choses changent si rapidement », explique Mme Biermann.

Étendre la surveillance à la haute mer

À l’avenir, l’équipe prévoit d’étendre la surveillance à la haute mer, où les courants se déplacent moins rapidement. « C’est là que nous pourrions être en mesure d’enlever des tonnes de matériaux car nous pouvons diriger les opérations de nettoyage vers les endroits où nous avons vu une forte agrégation », dit Biermann.
Cette recherche a été publiée dans Scientific Reports.
Source : New Scientist
Crédit photo : PXhere