Les récifs coralliens, bien qu'occupant une infime partie de la surface des océans, sont des écosystèmes d'une importance capitale pour la biodiversité marine et la sécurité alimentaire mondiale. Cependant, ils sont menacés par divers facteurs tels que le réchauffement des océans et la pollution, ce qui rend essentielles leur étude et leur conservation.
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Une avancée significative dans ce domaine est l'utilisation d'une intelligence artificielle développée à l'EPFL, qui permet de produire des cartes 3D détaillées des récifs coralliens en quelques minutes seulement à partir d'images sous-marines. Cette technologie ouvre de nouvelles perspectives pour l'exploration et la préservation des récifs, comme le souligne Samuel Gardaz, coordinateur des projets du Transnational Red Sea Center.
Traditionnellement, la cartographie 3D des récifs coralliens était une tâche coûteuse et intensive en ressources, nécessitant des centaines d'images prises d'une même zone de récif, ainsi que l'intervention d'experts. Désormais, même des plongeurs amateurs peuvent collecter des données simplement en nageant au-dessus des récifs avec une caméra standard, grâce à un système développé par l'EPFL.
Ce système utilise une intelligence artificielle capable de traiter les images sous-marines, surmontant ainsi les défis liés à l'éclairage et à la distorsion de l'eau. De plus, il intègre des algorithmes permettant de classifier les coraux selon leur état de santé et leur forme, facilitant ainsi le travail des biologistes sur le terrain.
Grâce à cette nouvelle technologie, les scientifiques disposent désormais d'une base pour ajouter d'autres données, telles que la diversité des espèces récifales, la génétique des populations et la capacité d'adaptation des coraux aux eaux plus chaudes. Cela pourrait conduire à la création d'une reproduction numérique complète des écosystèmes coralliens.
Un aperçu de la méthode principale (DeepReefMap): un plongeur nage au-dessus d'un récif tout en prenant une vidéo avec une caméra grand public. Sur les images non organisées de cette vidéo, le système d'apprentissage SfM est utilisé pour reconstruire la géométrie 3D du récif en temps réel. Un système de segmentation sémantique est utilisé pour identifier les classes benthiques, qui peuvent être directement transférées dans le nuage de points.
L'utilisation de l'intelligence artificielle pour cartographier les récifs coralliens représente ainsi une avancée majeure dans le domaine de la recherche et de la conservation marine, offrant de nouvelles opportunités pour comprendre et protéger ces précieux écosystèmes.