La sensibilité des organismes marins aux changements environnementaux pourrait révolutionner la surveillance de la sécurité nationale.
Nous admirons souvent la nature avec émerveillement. L'Agence pour les projets de recherche avancée de la Défense (DARPA), dépendant du ministère américain de la Défense, inverse cette tendance en envisageant d'exploiter les animaux marins pour monitorer l'activité humaine.
Le programme Persistent Aquatic Living Sensors (PALS) évalue si des créatures marines, du plancton luminescent aux imposants itajaras, peuvent servir de système de sécurité sous-marin. Objectif : détecter drones hostiles, sous-marins nucléaires et autres véhicules submersibles.
De nombreux animaux marins réagissent aux variations sonores, optiques, électromagnétiques ou chimiques de leur environnement. Par exemple, le black bass modifie son comportement face à des véhicules sous-marins, et certains microbes répondent à la signature magnétique des submersibles. Les équipements actuels captent ces signaux, mais les traitent jusqu'ici comme du bruit parasite.
"Le programme PALS vise à exploiter au maximum la sensibilité des organismes marins aux perturbations environnementales", explique Lori Adornato, responsable du projet chez la DARPA.
La surveillance sous-marine repose traditionnellement sur le sonar, détectable par l'ennemi, coûteux, sensible à la corrosion et aux bio-encrassements, et souvent limité en autonomie. La Marine l'utilise ainsi pour protéger ports et porte-avions.
Les organismes vivants, eux, n'ont besoin d'aucune alimentation électrique et perçoivent signaux visuels, magnétiques, chimiques et sonores. "Cela multiplie les opportunités de détection océanique", souligne Adornato. Déjà omniprésents, ils se renouvellent naturellement, couvrant de vastes zones sur le long terme. "Avec des organismes, on surveille large et durablement, contrairement à un capteur unique", ajoute-t-elle.
Deux défis principaux : développer des détecteurs fiables du comportement animal, sans les faiblesses des capteurs classiques ; et mieux connaître ces comportements, comme le note Kim Martini, océanographe physique indépendant.
La DARPA finance cinq équipes à hauteur de 45 millions de dollars. Elles étudient des organismes spécifiques via hydrophones, sonars, caméras et IA, pour filtrer les faux positifs et transmettre les alertes aux forces armées.
L'équipe de Laurent Chérubin, océanographe au Harbour Branch Oceanographic Institute (Florida Atlantic University), analyse les sons des itajaras, poissons territoriaux de 2,5 m et 150 kg. Leurs "claquements" à basse fréquence signalent les intrus, y compris submersibles. Études en captivité et in situ pour décrypter ces comportements.
Alison Laferrière, ingénieure océanographe chez Raytheon BBN Technologies, étudie la crevette-pistolet. Ses claquements à 200 dB (plus forts qu'un lancement de fusée) pourraient échoir sur les ennemis comme un sonar biologique, détectant même les plus silencieux. Le projet contribue aussi à l'étude de la biodiversité et du paysage sonore marin.
D'autres équipes exploitent caméras et machine learning sur organismes luminescents. Résultats attendus dans les années à venir, publics quand non classifiés.
