La forêt parle. Enfin, l’écoutons-nous ?


Photo Credit: Centre for Data Science and Artificial Intelligence
Au lever du jour dans la forêt de Kieni, un oiseau appelle depuis quelque part au-delà de la canopée. Dans un an, si cet appel venait à disparaître, quelqu’un le remarquerait-il ? La question paraît simple. Pourtant, elle se trouve au cœur de l’un des plus grands défis environnementaux de notre époque.
Les forêts annoncent rarement leur déclin de manière spectaculaire. Les signes apparaissent plutôt progressivement : un cours d’eau transporte moins d’eau qu’auparavant, une espèce animale devient plus difficile à observer, et un chant d’oiseau autrefois familier ne vient plus accueillir le matin. Ainsi, l’adversaire n’est pas toujours la déforestation. Parfois, c’est le silence. Il se cache dans les espaces entre les observations. Il prospère lorsque les changements ne sont ni mesurés ni remarqués. Et lorsque ce silence devient évident, les dégâts sont peut-être déjà faits.
Briser ce silence est précisément la raison pour laquelle le suivi des forêts est essentiel. À la base, le suivi forestier ne consiste pas simplement à collecter des données. Il s’agit d’apprendre à détecter les premiers signaux de changement écologique avant qu’ils ne deviennent des crises. À mesure que le changement climatique, la perte de biodiversité et la pression croissante sur les ressources naturelles s’intensifient, la nécessité de détecter ces signaux précocement n’a jamais été aussi grande.
Pourtant, à travers l’Afrique, un défi fondamental persiste. Le continent est riche en biodiversité et en savoirs écologiques, mais pauvre en jeux de données utilisables pour la conservation moderne. Une grande partie de l’intelligence artificielle utilisée aujourd’hui pour le suivi des forêts a été entraînée à partir de données collectées en Amérique du Nord, en Europe, en Asie et en Australie. Ces systèmes sont sophistiqués, mais beaucoup n’ont jamais véritablement reflété la réalité des forêts africaines.
Ainsi, des forêts qui régulent les systèmes hydriques, stockent le carbone et soutiennent des millions de moyens de subsistance sont souvent interprétées à travers des modèles conçus pour des environnements totalement différents. Le danger n’est pas seulement technique, il est aussi pratique. Une espèce mal identifiée peut fausser les priorités de conservation. Une évaluation inexacte des forêts peut compromettre les marchés du carbone. Une stratégie de restauration mal informée peut gaspiller des ressources que les communautés ne peuvent pas se permettre de perdre.
Des données insuffisantes créent des angles morts. Et les angles morts sont l’espace où le silence prospère. Conscients de ce défi, nos travaux ont commencé avec une conviction simple : les forêts africaines doivent être comprises selon leurs propres réalités. Cela a conduit à la création de Miti360, un jeu de données de suivi forestier localement conçu à partir d’un site reboisé de 770 hectares dans la forêt de Kieni, comté de Kiambu. Située dans l’écosystème des Aberdare, l’un des cinq principaux “châteaux d’eau” du Kenya, la forêt de Kieni joue un rôle essentiel dans la biodiversité, la régulation du climat et l’approvisionnement en eau de millions de personnes en aval.
Miti360 combine trois perspectives complémentaires : des images aériennes haute résolution capturées par drones, des observations au sol collectées à l’aide de smartphones et de caméras stéréo conçues sur mesure, ainsi que des données météorologiques provenant des stations TAHMO (Trans-African Hydro-Meteorological Observatory).
Ensemble, ces perspectives créent quelque chose de plus grand que la somme de leurs parties. Elles transforment l’observation en compréhension. Au cœur de cet effort se trouve TreeVision de DSAIL, un système de surveillance à faible consommation de calcul conçu spécifiquement pour les environnements à ressources limitées. Grâce à la vision stéréoscopique et à l’apprentissage profond, TreeVision estime des caractéristiques clés des arbres telles que la hauteur, le diamètre de la couronne et le diamètre à hauteur de poitrine. En reconstruisant la profondeur à partir d’images appariées, il génère des représentations tridimensionnelles des arbres directement sur le terrain.
Pour les praticiens forestiers, TreeVision étend la portée de l’observation visuelle. Au-delà de la structure de la canopée et de la biomasse, les forêts communiquent à travers la diversité du vivant qu’elles abritent. Les oiseaux, insectes, mammifères et micro-organismes forment un réseau vivant dont l’état se révèle souvent d’abord par le son, bien avant d’être visible.
Une forêt parle avant de sombrer dans le silence. Cependant, le suivi traditionnel de la biodiversité peine souvent à capter ces signaux à grande échelle. Les chercheurs peuvent enregistrer des centaines ou des milliers d’heures de sons d’oiseaux, puis passer des semaines à les analyser manuellement. Des signaux écologiques précieux peuvent ainsi rester invisibles longtemps après leur apparition.
Et pendant que nous analysons les enregistrements d’hier, le silence continue d’avancer. À l’aide de matériel à faible coût doté d’intelligence artificielle, nous avons développé un dispositif d’inférence en périphérie bioacoustique capable d’identifier les espèces d’oiseaux directement là où les sons sont enregistrés. Au lieu de transmettre d’énormes volumes d’audio pour traitement ultérieur, l’analyse se fait sur place et en temps réel.
Chaque chant d’oiseau devient plus qu’un son. Il devient une mesure. Un point de données. Un signal. Un avertissement. Ou un signe de rétablissement. Ainsi, les acteurs de la conservation n’ont plus à attendre des semaines pour comprendre ce qui se passe dans une forêt. Ils peuvent détecter plus tôt les changements de biodiversité, suivre en continu la santé des écosystèmes et réagir plus rapidement aux menaces émergentes.
Si TreeVision nous aide à voir la forêt, l’inférence bioacoustique en périphérie nous aide à l’entendre. Ensemble, ces outils forment un puissant arsenal contre le silence. Ils permettent une compréhension de la santé des forêts qu’aucune méthode unique de surveillance ne pourrait atteindre seule.
L’avenir de la conservation ne sera pas déterminé uniquement par le nombre d’arbres plantés ou d’hectares restaurés. Il dépendra aussi de notre capacité à comprendre les écosystèmes avant qu’ils n’atteignent un point de déclin irréversible. Il dépendra de notre aptitude à construire des systèmes de surveillance ancrés dans les réalités locales, capables de donner du pouvoir aux communautés et de révéler les changements à temps pour agir. C’est pourquoi la lutte contre le silence est essentielle.
Car quelque part, demain matin dans la forêt de Kieni, un oiseau appellera depuis au-delà de la canopée. La plupart des gens ne l’entendront jamais. Pourtant, ce seul son pourrait nous dire si une forêt est florissante, en difficulté ou en train de sombrer dans le silence. La question n’est pas de savoir si la forêt parle. La question est de savoir si nous apprenons enfin à l’écouter.