Système d’enregistrement audio automatique utilisé avec succès pour cartographier le son des oiseaux de Norvège

Des enregistreurs audio bon marché et fiables développés à l’Impériale ont été utilisés pour identifier de manière fiable les oiseaux par leurs chants lors d’un vaste essai dans les forêts norvégiennes.

Les chercheurs étudient si nous pouvons construire une image précise de la composition de la vie dans les forêts et d’autres écosystèmes en utilisant de tels appareils audio, enregistrant en continu.

L’essai a utilisé 41 enregistreurs audio à travers la Norvège et a montré que ceux-ci peuvent identifier 22 espèces d’oiseaux avec une précision de 100 % à partir de leurs chants, et 10 autres avec une précision de plus de 70 %.

Le système de journalisation audio, appelé Bugg, comprend des enregistreurs audio physiques qui enregistrent en continu le son et le téléchargent sur un service cloud via des cartes SIM mobiles. L’intelligence artificielle dans le cloud analyse ensuite les enregistrements sonores en temps réel pour extraire les chants d’oiseaux individuels et identifier les espèces, ainsi que l’analyse du paysage sonore dans son ensemble.

L’analyse des paysages sonores de cette manière peut rendre la surveillance de la vie dans la forêt plus rentable et produire de meilleures mesures de l’état écologique, fournissant une image plus complète de l’état de la nature.

Test réussi

Une version prototype de Bugg a été testée en 2019 dans le cadre du projet SAFE à Bornéo, où elle a suivi les paysages sonores des forêts avec différents degrés de perturbation par l’exploitation forestière. Depuis lors, l’équipe a amélioré le matériel et les logiciels pour créer une version plus robuste et plus fiable, et les tests en Norvège représentent le premier déploiement réussi de la technologie à grande échelle.

Le Dr Sarab Sethi, qui a dirigé le développement de Bugg au département de mathématiques de l’Imperial, a déclaré : “En plaçant des enregistreurs audio du haut vers le bas de la Norvège, à différentes altitudes et latitudes, nous pouvons obtenir des données sur un gradient des environnements. Grâce à la collecte continue de données, nous pouvons commencer à répondre à des questions plus vastes, telles que la manière dont le changement climatique affecte ces écosystèmes. »

L’équipe Bugg a collaboré avec NINA, un institut de recherche travaillant pour l’Agence norvégienne de l’environnement, pour tester le système Bugg. À partir de 41 enregistreurs audio, ils ont enregistré près de 60 000 heures de données.

Les chants d’oiseaux ont été identifiés à l’aide du modèle BirdNET et vérifiés par un ornithologue norvégien. En plus d’identifier les espèces d’oiseaux individuelles, les résultats montrent également que l’analyse des paysages sonores peut caractériser les différences entre la forêt et les terres semi-naturelles, ainsi que les différences tout au long d’une saison.

L’équipe a également créé un bot Twitter qui tweete les sons en direct des oiseaux à travers le projet de surveillance de la Norvège. Chaque tweet a également un sondage dans la réponse demandant aux gens de vérifier si l’oiseau identifié automatiquement était réellement correct. L’équipe espère qu’avec suffisamment de ces données, elle sera en mesure d’améliorer ses modèles à l’avenir.

Recherche dans le monde

Suite à l’essai réussi, l’équipe travaille maintenant avec NINA pour intégrer les données audio dans d’autres enquêtes afin d’améliorer la couverture. Une enquête est TOVe, dans laquelle des bénévoles de tout le pays enregistrent les oiseaux arrivant pendant la saison de reproduction.

Cependant, comme cela dépend des gens, il n’est effectué qu’une fois par an à un moment précis, lorsque la plupart des oiseaux nicheurs sont probablement arrivés. Cela pourrait signifier que certains ne sont pas comptés – soit ils sont arrivés tôt et ne chantent plus, soit ils arriveront plus tard. Avec Bugg, la période de temps peut être prolongée, capturant une image plus précise des oiseaux nicheurs.

En plus de travailler avec d’autres projets, tels que le déploiement de Bugg dans une ferme de café au Mexique, l’équipe a conçu les conceptions du matériel open source, afin que n’importe qui puisse créer des enregistreurs audio pour lui-même. Ils prévoient également de rendre le logiciel accessible à tous, afin qu’il puisse être utilisé comme outil de recherche par des projets à travers le monde.