L'impact du sonar sur la gestion des pêches et la conservation marine
Comprendre la technologie sonar
Sonar, court pour Sonne navigation et ranging, a évolué bien au-delà de ses premières applications militaires de détection de sous-marins en une pierre angulaire de l'océanographie moderne et de la gestion marine. La technologie fonctionne en émettant des impulsions acoustiques (pings) dans la colonne d'eau et en mesurant le temps nécessaire pour que les échos reviennent des objets ou du fond marin.
Les systèmes sonar modernes se divisent en deux grandes catégories : sonar actif, qui projette son propre signal sonore, et sonar passif, qui écoute les sons de la vie ou des navires marins.
- Sondes d'écho à faisceau unique – Fournir un profil vertical unique de la colonne d'eau, couramment utilisé dans l'évaluation des stocks de poissons.
- Sondes d'échos à faisceaux de rayons[ – Offrez des estimations précises de la résistance (taille) et de la position des poissons cibles, essentielles pour les calculs d'abondance.
- Sonar multifaisceaux – Emit des poutres multiples en forme de ventilateur, générant des cartes bathymétriques à haute résolution idéales pour la cartographie de l'habitat.
- Sonar à balayage latéral[ – Remorqué près du fond marin, il crée des images détaillées de la texture et des objets du fond, utiles pour les sites archéologiques et la classification de l'habitat benthique.
- Synthétique sonar d'ouverture (SAS) – Une version avancée qui utilise le mouvement de plate-forme pour atteindre une résolution extrêmement élevée, utile pour la détection des mines et les relevés en eau profonde.
La capacité de distinguer entre les espèces basées sur la morphologie de la vessie nageuse et le comportement scolaire, combinée à une analyse de rétrodiffusion acoustique, fait du sonar un outil indispensable pour la science océanique.
Demandes de gestion des pêches
La gestion des pêches repose sur des données précises et opportunes pour établir des limites de capture durables et protéger le stock reproducteur. Sonar offre une méthode non extractive pour faire des relevés des populations de poissons dans de grandes zones, réduisant ainsi la dépendance à l'égard de relevés de chaluts coûteux et intrusifs sur le plan environnemental.
Estimation de la taille des stocks de poissons
Les relevés acoustiques des pêches utilisant des échos-sondeurs à faisceaux de particules[ sont devenus la norme aurifère pour évaluer la biomasse d'espèces pélagiques importantes sur le plan commercial, telles que le pollinisateur à doré dans la mer de Béring, le hareng atlantique[[ et [le merlu du Pacifique[.Le signal acoustique est étalonné pour convertir l'énergie de l'écho en estimations de densité de poissons, qui sont ensuite mises à l'échelle jusqu'à la taille totale du stock.
Réduction des prises accessoires
Les navires de pêche équipés de sonar peuvent utiliser des signatures acoustiques spécifiques à une espèce pour éviter les regroupements d'espèces vulnérables telles que les tortues marines, les mammifères marins et les juvéniles. Les écrans en temps réel permettent aux skippers de modifier les lieux de déploiement nets, réduisant considérablement les prises indésirables.Les systèmes novateurs comme le Excluents utilisent une combinaison de données sonar et de caméras pour déclencher automatiquement des panneaux d'évacuation, coupant les prises accessoires jusqu'à 90 % dans certains chaluts à crevettes.
Localisation des terrains de frai et surveillance des migrations
Les agrégations saisonnières de frayes sont essentielles au succès de la reproduction. Les relevés de sonar mobile aident les scientifiques à localiser précisément où se trouvent des espèces comme la morue atlantique[ et le thon rouge, ce qui permet de fermer l'espace pendant les périodes vulnérables.
Contributions à la conservation marine
Au-delà des pêches, le sonar est devenu un outil central pour les efforts de conservation écosystémiques.
Suivi des mammifères marins
Les réseaux de surveillance acoustique passive (PAM), souvent combinés avec des planeurs océaniques, permettent la détection des cétacés tout au long de l'année, y compris les baleines noires de l'Atlantique Nord et les baleines bleues.Les chercheurs peuvent identifier les espèces, estimer la taille des groupes et suivre les mouvements sur des milliers de kilomètres.Ces données informent directement les restrictions de vitesse des navires et les déplacements des voies de navigation pour réduire les impacts de navires.
Cartographie de l'habitat et habitats essentiels
Ces cartes sont essentielles pour identifier les habitats critiques tels que les récifs coralliens d'eau froide, les lits de graminées marines et les fonds d'éponges. En mer profonde, où la lumière ne pénètre jamais, le sonar est le seul moyen pratique de cartographier les points chauds biologiques. L'Initiative de cartographie mondiale du graminées marines repose sur des modèles de profondeurs dérivés de sonar pour estimer le potentiel de stockage du carbone et orienter les projets de restauration.
Conception et surveillance des aires marines protégées
Les relevés sonar produisent les cartes de base nécessaires pour définir les limites des ZPM avec rigueur scientifique. Les relevés acoustiques répétés, après la désignation, surveillent les changements dans la biomasse des poissons, l'intégrité du fond marin et les incursions d'espèces envahissantes. Un succès notable est le Papahānaumokuākea Marine National Monument à Hawai'i, où la cartographie des sonars a aidé l'équipe de gestion du monument à suivre le rétablissement des prédateurs apex après les interdictions de pêche.
Préoccupations et défis environnementaux
Bien que le sonar offre d'immenses avantages, son déploiement n'est pas sans controverse. La préoccupation la plus importante est l'impact du sonar actif intense sur les mammifères marins et d'autres espèces sensibles acoustiquement.
Impact du sonar actif sur la vie marine
Le sonar militaire de haute puissance (p. ex. 235 dB re 1 μPa à 1 m) a été lié à des échosons de masse de baleines à bec et à une perturbation comportementale chez baleines à bec et dauphins[. Même les échosounders scientifiques de faible intensité peuvent causer des déplacements temporaires du seuil auditif ou un comportement d'évitement. L'effet n'est pas uniforme : les espèces ayant une ouïe spécialisée (comme certains dauphins) sont plus vulnérables que les autres.
Mesures d'atténuation et règlements
Pour réduire les dommages, des agences comme NOAA, l'Organisation maritime internationale (OMI), et les marines nationales ont adopté des protocoles d'atténuation stricts : une procédure de mise en marche avant l'opération sonar à pleine puissance, une veille visuelle pour les mammifères marins avant l'activation et des zones d'exclusion autour d'habitats sensibles.
Orientations futures et innovations
La prochaine génération de technologie sonar vise à équilibrer la demande de données acoustiques détaillées avec la responsabilité écologique.
- Systèmes acoustiques passifs à faible intensité – Au lieu d'émettre du son, ceux-ci écoutent passivement les sons naturels de poissons et de mammifères, éliminant ainsi le risque de perturbation.
- Les véhicules sous-marins autonomes (AUV) avec sonar optimisé – Les petits AUV et les planeurs équipés d'échosounders miniaturisés peuvent surveiller les zones éloignées ou sensibles sans pollution sonore d'un navire mère. Leur faible vitesse et leur faible empreinte acoustique réduisent l'impact.
- Machine d'apprentissage pour l'identification des espèces[ – Les réseaux neuronaux formés sur des milliers de profils acoustiques de rétrodiffusion peuvent désormais distinguer les espèces de poissons étroitement apparentées, permettant d'éviter les prises accessoires en temps réel et d'évaluer les stocks de façon plus précise.
- Sonar multifréquences et large bande – En transmettant un balayage des fréquences, ces systèmes recueillent plus d'informations sur la forme cible et la composition du matériau, améliorant la discrimination des espèces tout en utilisant une énergie globale plus faible.
- L'intégration avec les données satellitaires et autres données de télédétection – La combinaison de cartes sonar avec les données sur la couleur de l'océan, la température et la chlorophylle crée des modèles écosystémiques dynamiques que les gestionnaires peuvent utiliser pour anticiper les changements dans la distribution des poissons en raison du changement climatique.
Le Conseil international pour l'exploration de la mer (CIEM) a publié des lignes directrices sur les meilleures pratiques en matière d'acoustique des pêches qui intègrent ces technologies, assurant la cohérence et la comparabilité entre les pays.
Conclusion
La technologie sonar est passée d'un secret militaire à un cheval de travail en science ouverte, fournissant des données essentielles pour la gestion des pêches et la conservation marine. En fournissant des observations à haute résolution et non-extractives des mondes sous-marins, le sonar permet aux scientifiques et aux décideurs de prendre des décisions éclairées qui équilibrent la récolte humaine et la protection des écosystèmes.
Alors que les pressions sur l'océan s'intensifient du fait du changement climatique, de la surpêche et de la destruction de l'habitat, le rôle du sonar ne fera que croître. L'avenir ne se résume pas à abandonner une technologie puissante, mais à la perfectionner pour la rendre à la fois plus révélatrice et plus respectueuse de la vie qu'elle surveille.