Quand un poisson de récif naît, il est emporté dans l'océan ouvert, un monde incertain. S'il survit et passe du stade larvaire à juvénile, le récif l'attire de retour pour perpétuer le cycle reproductif.
Les poissons rejoignent leur récif grâce à divers signaux, notamment sonores. Ces écosystèmes sous-marins bruyants, peuplés d'animaux et d'invertébrés vocaux, propagent le son sur de longues distances. Les juvéniles détectent ainsi la qualité du récif : les environnements riches en sons attirent plus de recrues.
Les récifs sains offrent un paysage sonore riche et varié. « De nombreux invertébrés et poissons produisent des bruits étranges et merveilleux pour des raisons tout aussi fascinantes. Les enregistrements capturent pops, bourdonnements, trilles et whoops », explique Tim Lamont, chercheur en biologie marine à l'Université d'Exeter. À l'inverse, un récif dégradé est bien plus silencieux. « Pour la restauration d'écosystèmes, créer des récifs qui "sonnent bien" est essentiel », ajoute-t-il.
Lamont et ses collègues étudient le lien entre sons et biodiversité sous-marine. Cette tâche est ardue : le nettoyage du bruit de fond, l'annotation et l'identification des sons nécessitent souvent une intervention humaine. Malgré des tentatives d'automatisation, des limites techniques persistent.
Cette réalité s'est confirmée lors d'une collaboration avec Mars Inc., qui a sollicité l'équipe pour évaluer ses projets de restauration de récifs via l'écologie sonore. (La société, active dans le chocolat et l'alimentation animale, compense ses impacts environnementaux en réhabilitant des habitats coralliens avec scientifiques et communautés locales. Mars a cofinancé ce projet.) L'étude correspondante, publiée cette semaine dans le Journal of Applied Ecology, montre que des récifs indonésiens endommagés par la pêche à l'explosif se sont bien remis après restauration, comme en attestent leurs sons.
Les communautés côtières dépendent des récifs coralliens pour leur alimentation et leurs moyens de subsistance. Leur destruction par la pêche à la dynamite a des effets dévastateurs. La restauration du corail, base de ces écosystèmes, peut ramener poissons et vie marine, mais évaluer le succès est complexe. « Planter des coraux n'équivaut pas à restaurer un écosystème entier », précise Lamont. Il faut vérifier la capacité à soutenir la biodiversité, atténuer les vagues, réguler les carbonates et soutenir les communautés locales.
Les analyses sonores sont un indicateur prometteur de la diversité écosystémique. Elles détectent des espèces invisibles ou camouflées et permettent une surveillance continue 24h/24. « On mesure la complexité, le volume, la variabilité temporelle ou fréquentielle du paysage sonore », note Lamont.
L'équipe a déployé des hydrophones autour de récifs dégradés, sains et restaurés en Indonésie. Enregistrements à l'aube, crépuscule, minuit, midi, pleine et nouvelle lune sur deux ans. « Nous visions une image complète », dit Lamont. Les récifs restaurés sonnaient similairement aux sains, très différemment des dégradés, signalant un succès.
La phase ingrate : analyser couches de coups, ronronnements, grognements et whoops, comme démêler un orchestre.
« J'ai passé des mois à écouter minutieusement avec un casque. C'est parfois épuisant », confie Lamont.
L'équipe vise l'automatisation. Mais le bruit de fond, comme les claquements de crevettes (comparables à de la friture), complique l'analyse. Ces sons masquaient même les sous-marins en WWII.
Les indices acoustiques terrestres (pour oiseaux ou chauves-souris) s'adaptent partiellement aux récifs, malgré des différences. Lamont note des similitudes : activité temporelle, tri par espace/temps/fréquence.
Inspirés par une étude PNAS (juillet dernier, Imperial College, Sydney, Cornell), utilisant AudioSet de Google pour classer sons forestiers et détecter illégalités, Lamont envisage d'adapter pour océans.
Pour l'IA, il faut des masses de données. Mais les hydrophones haut de gamme (~3 000 $) freinent l'accès. Une étude dans Ecological Indicators (octobre) montre que l'audio GoPro (~500 $) rivalise souvent.
« Cela démocratise la collecte, alimentant l'automatisation pour des insights faciles », se réjouit Lamont.
Les hydrophones ont évolué : de bobines filaires à autonomes, déployables des mois. « Enregistrer longtemps et bien sous l'eau est récent, révélant sons inédits comme grognements de poissons soldats ou rires mystérieux au lever du soleil », dit-il. « Le domaine est jeune et excitant.»
