Du fond à la surface, un robot à l'affût de la faune marine

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Mesobot est doté d’algorithmes de détection des formes et des mouvements. En journée, il suit automatiquement la faune dans les profondeurs, et la nuit, il accompagne sa remontée.

Pour le grand public, l’expression “twilight zone” est l’intitulé original d'une fameuse série télévisée américaine, La Quatrième Dimension. Mais chez les chercheurs en biologie marine, elle désigne une zone des fonds marins où la lumière du jour ne parvient plus à pénétrer suffisamment pour que la photosynthèse opère. Située entre 200 et 1.000 mètres sous la surface, elle porte en français le nom de zone mésopélagique (ou zone aphotique, “privée de lumière”). D’où le nom donné à un robot sous-marin de 225 kg chargé d’explorer ces contrées, Mesobot.

Conçu par une équipe de chercheurs de l’aquarium de Monterey, de l’université de Stanford, tous deux en Californie, et de , dans le Massachusetts, cet engin compact a été présenté dans le numéro de juin 2021 de la revue .

Un déplacement vertical d'ensemble

L’ambition est de suivre et filmer la faune marine dans sa migration des fonds marins obscurs vers la surface, quand vient la nuit, et, inversement, de la surface vers les profondeurs quand le jour arrive. Ce trajet vertical correspond à un mécanisme de défense : en journée, les animaux (poissons, crustacés, zooplancton) plongent là où la lumière ne pénètre plus, afin de se protéger des prédateurs.

Le Mesobot est doté de plusieurs technologies pour accompagner ce déplacement d’ensemble. D’abord des algorithmes de détection d’objets, notamment les bulles de gaz quand les animaux remontent, et d’analyse de mouvement qui lui permettent de savoir où aller. Concrètement, le robot suit les animaux en fonction des informations captées par ses caméras. Son système de vision par ordinateur s’appuie sur le principe de la “blob detection” : le repérage d’une zone, dans l’image, qui se distingue du reste par une forme, une couleur, un mouvement, et qui témoigne de la présence d’un organisme.

Si cette forme passe hors champ, un calcul de coordonnées par rapport à la position du robot permet à ce dernier de retrouver l’animal. En revanche, le système ne tient pas compte des formes q[...]

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