Nouvelle-Zélande : l'intelligence artificielle vient au secours des dauphins de Māui

Il existe plus de 30 espèces de dauphins dans le monde, le dauphin Māui, qui vit au large de la côte ouest de l'île du Nord, en Nouvelle-Zélande, est confronté à une menace d'extinction. Pour sauver ce dauphin le plus rare du monde, une organisation à but non lucratif a été créée : MAUI63 (Marine Animal Unmanned Identification, 63 représentant le nombre estimé de dauphins Māui au début de cette initiative en 2018). Les scientifiques et écologistes de l'équipe utilisent un drone alimenté par l'IA pour repérer, suivre, identifier ces dauphins et ceux d'Hector et finalement les protéger. La population de dauphins Māui a encore baissé depuis le lancement du projet puisqu'une étude de 2021 n'en a recensé que 54. Les dauphins d’Hector et de Māui sont de petits dauphins côtiers que l’on ne trouve qu’en Nouvelle-Zélande. Les dauphins d’Hector vivent principalement autour de l’île du Sud, les dauphins Māui, quant à eux, ne se trouvent que sur la côte ouest de l’île du Nord. Le dauphin d’Hector a été classé vulnérable au niveau national par le système de classification des menaces de Nouvelle-Zélande (NZTCS), sa population est d’environ 15 000 habitants tandis que le dauphin Māui est classé critique au niveau national dans ce même cadre. Les dauphins de Māui et d'Hector se ressemblent beaucoup, ils ont tous deux un aileron dorsal arrondi mais celui de Māui a un crâne plus gros et un museau légèrement plus long. Leur reproduction est très lente, une femelle donnant naissance à un petit tous les 2 à 4 ans. La population des deux espèces a brutalement chuté dans les années 1970, avec l'apparition des filets maillants et de la pêche au chalut. En 2008, un plan de gestion de la menace des dauphins d’Hector et de Māui a été élaboré par le DOC (département de conservation) et Fisheries New Zealand, le ministère des Pêches. Diverses actions ont été mises en place, notamment des restrictions à la pêche industrielle et récréative, la mise en place de sanctuaires consacrés aux mammifères marins et, plus récemment, un plan d'action contre la toxoplasmose qui tuerait environ deux dauphins Māui chaque année. La toxoplasmose est une maladie causée par un parasite qui vit dans les excréments de chat qui se retrouve dans la mer par ruissellement.

Le projet MAUI63

Le projet MAUI63 a été formé en 2018 par Tane van der Boon, concepteur de logiciels, PDG et responsable technique, Willy Wang, responsable des opérations et passionné de drones en collaboration avec Rochelle Constantine responsable de la recherche et la science marine extraordinaire, Professeure agrégée à l’Université d’Auckland. Pete Carscallen, pilote professionnel d'avion commercial, est venu rejoindre l'équipe en tant que pilote en chef et lui apporte une solide expérience de l’aviation. Le 5ème membre de l'équipe est Hayley Nessia, biologiste marine formée au pilotage de drone.

Quatre années de développement, de tests et de collecte de fonds

Le projet MAUI63 vise à :

• Trouver et suivre les dauphins via des relevés, afin de créer des modèles de distribution spatiale précis;
• Révéler les changements temporels dans les schémas de mouvement des dauphins;
• Utiliser les données pour éclairer les modèles de risque de menace éclairés par des facteurs naturels (prédation des requins) et anthropiques (pêches, changements climatiques, toxoplasmose);
• Identifier de manière unique les individus grâce à des marques d’ailerons;
• Distinguer les adultes des jeunes.

Le développement a été facilité par un financement dans le cadre du plan national Cloud et AI de la Nouvelle-Zélande, qui finance des projets ayant un impact sociétal durable, ainsi que le soutien de Microsoft Philanthropies ANZ. Les nageoires arrondies des dauphins Māui diffèrent des nageoires plus pointues des autres dauphins donc les modèles de vision par ordinateur existants n’étaient pas adaptés à l’identification des dauphins Māui. Tane van der Boon a consacré plusieurs mois à la construction d'un modèle qu'il a entraîné sur des images de dauphins Māui trouvées sur Internet. Le modèle initial d’IA de vision par ordinateur est opérationnel depuis 2019. La solution combine une caméra fixe 8K ultra haute définition et une caméra à cardan Full HD avec un modèle de détection d’objets pour repérer les dauphins et un algorithme open-source, développé à l’origine pour la reconnaissance faciale. Hébergé sur Microsoft Azure, il recueille des données qui seront utilisées pour identifier les animaux individuels par la forme et la taille de leurs nageoires dorsales et des rayures et marques sur eux. MAUI63 prévoit de mettre ses apprentissages et sa technologie à la disposition de la recherche pour d’autres espèces marines, notamment dans le cadre d'un projet potentiel en Antarctique avec le Conseil de l’environnement de l’Union européenne.