L'utilisation de drones pour le suivi et l'évaluation non invasifs des populations de crocodiliens - un outil généralisable et accessible aux acteurs de la conservation.
Solution complète
Enquêtes par drone sur les crocodiles
Clément Aubert
Cette solution standardisée combine la technologie des drones et une approche allométrique innovante pour surveiller et évaluer les populations de crocodiliens qui sont confrontées à des menaces importantes, entraînant un déclin des populations. 50 % des 27 espèces de crocodiliens sont menacées, dont 25 % sont en danger critique d'extinction. Des drones équipés de caméras à haute résolution capturent des images de crocodiles même partiellement immergés, ce qui permet des estimations de longueur précises et non invasives basées sur les rapports allométriques entre la tête et le corps. Cette méthode permet de surmonter des difficultés telles que les contraintes logistiques, le coût, la nécessité d'un personnel hautement qualifié, la partialité des observateurs, la détectabilité, la perturbation de la faune et les risques liés à la sécurité des études traditionnelles. En couvrant efficacement les zones reculées, la solution améliore la surveillance de la biodiversité, informe les stratégies de conservation et permet de collecter un large éventail d'informations supplémentaires. Cette solution est très peu coûteuse, ne nécessite qu'une formation minimale et est accessible à un large éventail d'utilisateurs, y compris les peuples autochtones, les communautés locales et les praticiens de la conservation.
Dernière modification 31 Oct 2025
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Contexte
Défis à relever
Environnement:L'étude traditionnelle des crocodiliens peut être invasive, limitée sur le plan logistique et sujette à des biais de la part des observateurs. Les crocodiliens sont confrontés à des menaces importantes, notamment la perte d'habitat, la pollution, les espèces envahissantes, le changement climatique, les activités illégales et les conflits entre l'homme et le crocodile, ce qui a entraîné un déclin de la population de certaines espèces pouvant aller jusqu'à 80 %. Sur les 27 espèces de crocodiliens, 13 (50 %) sont menacées, dont 7 (25 %) sont en danger critique d'extinction, ce qui en fait l'un des groupes taxonomiques les plus menacés.
Social:L'expansion humaine à proximité des habitats aquatiques exacerbe les conflits entre l'homme et le crocodile, provoquant des attaques, des pertes économiques et des perceptions négatives. L'engagement des communautés dans la conservation est limité, notamment en raison du manque d'outils et de formation. Des solutions rentables comme les drones permettent aux populations autochtones et aux communautés locales de s'impliquer activement et de se prendre en charge.
Économique: la surveillance traditionnelle est coûteuse, ce qui limite la conservation à long terme dans les régions sous-financées. Les drones offrent une alternative évolutive et abordable, réduisant les coûts et améliorant la fiabilité des données.
Emplacement
Afrique occidentale et centrale
Afrique du Nord
Afrique de l'Est et du Sud
Caraïbes
Amérique centrale
Amérique du Sud
Amérique du Nord
Asie du Sud-Est
Asie du Sud
Océanie
Traiter
Résumé du processus
Les éléments constitutifs se complètent et se renforcent mutuellement pour garantir des résultats de conservation fructueux. Les protocoles normalisés (bloc 1) permettent une collecte cohérente des données, tandis que les modèles d'estimation de la taille (bloc 2) ajoutent de la valeur grâce à des informations démographiques. La facilité d'utilisation et la rentabilité de la méthode et des outils développés favorisent leur déploiement et leur généralisation (bloc 3) et permettent l'engagement des parties prenantes locales (bloc 4), ce qui garantit l'appropriation locale et accroît la durabilité de l'approche. Enfin, l'évolution des technologies embarquées et l'intégration de l'intelligence artificielle (bloc 5) améliorent l'efficacité et l'évolutivité de l'analyse des données. Ensemble, ces composantes créent un cadre robuste, adaptable aux défis de la conservation et accessible à toutes les parties prenantes impliquées dans la conservation.
Blocs de construction
1) Protocoles normalisés d'enquête sur les drones
Ce module établit des paramètres de vol standardisés pour une surveillance efficace des crocodiliens.
Leçon apprise
Les crocodiles peuvent être approchés de près (.10 m d'altitude) et les drones grand public ne provoquent pas de réactions de vol chez les grands mammifères et les oiseaux d'Afrique de l'Ouest à des altitudes de 40-60 m. L'altitude et les autres paramètres de vol n'ont pas affecté la détectabilité, car les photos à haute résolution ont permis un comptage précis. L'expérience de l'observateur, les conditions de terrain (par exemple, le vent, la réflexion du soleil) et les caractéristiques du site (par exemple, la végétation, l'homogénéité) ont tous affecté de manière significative la détectabilité. Les enquêtes sur les crocodiliens par drone devraient être réalisées à 40 m d'altitude dans le premier tiers de la journée. Les études par drone présentent des avantages par rapport aux méthodes traditionnelles, notamment une estimation précise de la taille, moins de perturbations et la possibilité de couvrir des zones plus vastes et plus éloignées. Les photos prises par les drones permettent des évaluations reproductibles et quantifiables de l'habitat, la détection des empiètements et d'autres activités illégales, et laissent des traces permanentes.
Dans l'ensemble, les drones offrent une alternative précieuse et rentable pour l'étude des populations de crocodiliens, avec des avantages secondaires convaincants, même s'ils ne conviennent pas dans tous les cas et pour toutes les espèces.
2) Estimation de la longueur totale des crocodiliens à partir d'images capturées par drone à l'aide d'un modèle
La compréhension de la structure démographique est vitale pour la recherche et la conservation de la faune. Pour les crocodiliens, l'estimation précise de la longueur totale et de la classe démographique nécessite généralement une observation rapprochée ou la capture, souvent d'individus partiellement immergés, ce qui entraîne des imprécisions et des risques potentiels. La technologie des drones offre une alternative sans biais et plus sûre pour la classification. Cette étude a évalué l'efficacité des photos prises par drone combinées aux relations allométriques de la longueur de la tête pour estimer la longueur totale, et propose une méthode standardisée pour la classification démographique des crocodiliens par drone.
Leçon apprise
Un cadre allométrique corrélant la tête à la longueur totale pour 17 espèces de crocodyliens a été développé, incorporant des intervalles de confiance pour tenir compte des sources d'imprécision (par exemple, la précision allométrique, l'inclinaison de la tête, le biais de l'observateur, la variabilité du terrain). Les effets du terrain ont eu moins d'impact que les erreurs de distance d'échantillonnage au sol (GSD) des logiciels photogrammétriques. Le cadre allométrique a prédit les longueurs avec une précision de ≃11-18% pour toutes les espèces, la variation allométrique naturelle entre les individus expliquant une grande partie de cette fourchette. Comparée aux méthodes traditionnelles qui peuvent être subjectives et risquées, notre approche basée sur les drones est objective, efficace, rapide, bon marché, non invasive et sûre.
3) Cadre allométrique pour l'estimation de la taille des crocodiliens
Le cadre allométrique est un outil non invasif conçu pour estimer la longueur totale du corps des crocodiliens sur la base de la mesure de la longueur de leur tête, capturée par des images de drone à haute résolution. En s'appuyant sur des rapports de longueur tête-corps spécifiques à chaque espèce, cette méthode élimine le besoin de capture physique ou de manipulation, réduisant ainsi les risques pour les chercheurs et la faune. Validé pour 17 des 27 espèces de crocodiliens, le cadre permet de fournir des données démographiques fiables essentielles pour le suivi des populations et la gestion de la conservation.
Le cadre utilise des tableaux faciles à lire (abaques), ce qui le rend accessible aux non-spécialistes, les opérateurs peuvent rapidement appliquer la méthode sans avoir besoin d'une expertise scientifique avancée.
4) Renforcer les capacités des acteurs locaux grâce à la technologie des drones
Ce bloc de construction porte sur le renforcement des capacités des parties prenantes locales, y compris les peuples autochtones et les communautés locales (IPLC), à utiliser des drones, ce qui leur permet de jouer un rôle actif dans la conservation.
Facilité d'utilisation de la méthode développée :
- Compétences techniques minimales requises:
Les utilisateurs n'ont besoin que d'une formation de base à l'utilisation des drones et à l'extraction de mesures à partir d'images à haute résolution. Le processus est simple :- Faire voler le drone en suivant le protocole de vol standardisé.
- Marquer les crocodiliens sur les images aériennes.
- Mesurer la longueur visible de la tête à l'aide d'outils d'analyse d'images accessibles (p. ex. ImageJ, QGIS).
- Appliquer l'équation allométrique correspondante ou consulter des tableaux préparés à l'avance (abaques) pour l'estimation de la longueur totale.
- Facilement adaptable:
Le cadre utilise des tableaux faciles à lire (abaques), ce qui le rend accessible à la fois aux spécialistes et aux non-spécialistes, car les opérateurs peuvent rapidement appliquer la méthode sans avoir besoin d'une expertise scientifique avancée. - Équipement accessible:
L'approche repose sur des drones grand public et des logiciels largement disponibles, ce qui la rend abordable et réduit les obstacles à son adoption.
Pourquoi c'est efficace:
La simplicité, l'évolutivité et la fiabilité du cadre le rendent idéal pour divers contextes, des zones humides éloignées aux habitats urbains adjacents. Il permet à un large éventail d'utilisateurs de générer des données scientifiquement fiables.
5) Évolution des technologies embarquées et intégration de l'IA
Les progrès des technologies embarquées et de l'intégration de l'IA offrent un grand potentiel pour améliorer encore la méthode actuelle de surveillance des crocodiliens par drone. Les améliorations apportées au matériel des drones, telles que les modèles hybrides avec des temps de vol prolongés et des résolutions de caméra améliorées, permettent une couverture plus large de l'habitat et la capture d'images plus détaillées dans des environnements complexes. L'intégration de l'intelligence artificielle (IA) représente une opportunité significative de rationaliser l'analyse des images en automatisant la détection des crocodiles et l'estimation de leur taille à l'aide de modèles allométriques. Ces améliorations basées sur l'IA pourraient permettre un traitement des données en temps quasi réel, réduisant ainsi la dépendance à l'égard d'une analyse manuelle fastidieuse.
Ces améliorations sont actuellement en cours de développement. Nous avons mené une étude expérimentale au Cameroun en avril 2025 avec des étudiants et des jeunes chercheurs de l'Université de Ngaoundéré et des ONG locales, en utilisant des drones équipés de caméras thermiques et de projecteurs, et en incluant un traitement automatisé des données assisté par l'IA.
Leçon apprise
Les données sont en cours d'analyse et seront publiées.
Impacts
Cette première étude sur l'utilisation de drones pour le suivi des crocodiliens a donné des résultats significatifs et a été publiée dans deux revues scientifiques à comité de lecture. Des vols optimisés ont permis de détecter, d'identifier précisément et de mesurer les crocodiles. En combinant l'imagerie à haute résolution avec des tables allométriques, des estimations de taille fiables ont été générées pour 17 des 27 espèces de crocodiliens (avec une précision de 11 à 18 %). Ces données ont été cruciales pour évaluer la structure démographique des populations de Crocodylus suchus dans le parc national du W, au Niger.
Cette approche présente l'avantage de pouvoir être facilement mise en œuvre par divers acteurs de l'environnement, sans nécessiter de compétences ou d'expériences particulièrement poussées en matière de drones et de crocodiles. De plus, elle est moins coûteuse à mettre en place que les méthodes traditionnelles. Les méthodes basées sur l'utilisation de drones permettent de détecter les crocodiles et d'estimer de manière robuste leur longueur totale sans les capturer, et devraient être considérées comme une approche viable par les chercheurs, les gestionnaires et toutes les parties prenantes comme les peuples indigènes et les communautés locales. Cette solution a été spécialement développée pour être utilisée par tous.
L'étude a réuni 22 chercheurs et conservateurs de crocodiles de plus de 20 pays. Elle a permis de recueillir 7 368 données biométriques sur 17 espèces de crocodiliens afin de créer la plus grande base de données au monde, qui sera utilisée pour d'autres études sur des thèmes variés.
Cette méthode est de plus en plus utilisée
Bénéficiaires
Cette solution a été spécialement conçue et développée pour être utilisée par un large éventail de parties prenantes, notamment des institutions universitaires et de recherche, des gestionnaires de zones protégées, des ONG, des organisations de conservation, des communautés locales et des peuples autochtones.
En outre, expliquez le potentiel d'évolutivité de votre solution. Peut-elle être reproduite ou étendue à d'autres régions ou écosystèmes ?
Évolutivité et potentiel géographique
La méthode développée pour la surveillance des crocodiliens par drone démontre un potentiel d'extensibilité important, à la fois sur le plan géographique et dans différents écosystèmes. Au moins une espèce de crocodile est présente dans plus de 90 pays, soit environ la moitié des pays du monde. Bien que la méthode ne convienne pas actuellement aux espèces forestières, elle pourrait être déployée pour au moins la moitié des espèces de crocodiles. Grâce à l'utilisation de drones grand public et de protocoles standardisés adaptables à différents contextes environnementaux, cette méthodologie est très polyvalente. Combinée à l'accessibilité de la technologie des drones, elle positionne la solution comme un modèle pouvant être reproduit et étendu à l'échelle mondiale.
Applications dans l'atténuation des conflits entre l'homme et le crocodile et dans la surveillance de la biodiversité
Dans les régions où les conflits entre l'homme et le crocodile sont fréquents, la solution pourrait soutenir les efforts d'atténuation des conflits en cartographiant les habitats des crocodiliens et en identifiant les points névralgiques d'interaction avec les activités humaines. Au-delà des crocodiliens, la méthodologie du drone peut simultanément collecter des informations sur l'habitat, identifier les menaces et surveiller d'autres espèces aquatiques ou semi-aquatiques. Sa nature non invasive et sa capacité à opérer sur des terrains difficiles en font un outil adapté à l'étude de la biodiversité dans toute une série d'écosystèmes.
Rentabilité et autonomisation des communautés
La simplicité et le rapport coût-efficacité de la solution lui permettent d'être mise en œuvre dans des environnements à faibles ressources. Son accessibilité en fait un outil adapté à un large panel d'acteurs, ce qui permet de l'utiliser dans le cadre de projets de conservation communautaires. Cette approche favorise le renforcement des capacités et l'autonomisation des peuples autochtones et des communautés locales, ce qui accroît considérablement l'évolutivité et l'impact de son déploiement.
Libre accès et assistance technique
Cette solution et les outils développés sont entièrement disponibles en libre accès par le biais de deux articles scientifiques évalués par des pairs. En outre, j'offre une assistance technique pour le déploiement de cette solution sur la plateforme en ligne de jumelage d'assistance technique HAC 30x30 de la High Ambition Coalition for Nature and People (HAC for N&P) pour les acteurs de la conservation qui en font la demande. La méthodologie est également discutée au sein du groupe de travail sur les drones du groupe de spécialistes des crocodiles (CSG) de la Commission de la sauvegarde des espèces (CSE) de l'UICN. Certains membres du groupe de spécialistes des crocodiles utilisent déjà cette solution.
Développements en cours et futurs
Cette méthode nécessite des études supplémentaires, sur d'autres espèces et dans d'autres contextes. Je travaille actuellement au Cameroun pour développer et améliorer cette méthode, notamment en utilisant des capteurs thermiques, des lampes de poche pour réaliser des inventaires nocturnes avec des drones, et l'intégration de l'IA pour compter les populations de crocodiles et d'hippopotames, ce qui a donné des résultats initiaux très intéressants. L'intégration future de drones hybrides et le développement d'outils d'IA puissants et diversifiés. Ces avancées sont poursuivies en collaboration avec d'autres chercheurs et l'équipe de Pl@ntNet afin d'améliorer l'efficacité et l'applicabilité de la solution.
Cadre mondial pour la biodiversité (CMB)
Objectif 4 du GBF - Stopper l'extinction des espèces, protéger la diversité génétique et gérer les conflits entre l'homme et la faune sauvage
Objectif 20 du GBF - Renforcer le développement des capacités, le transfert de technologies et la coopération scientifique et technique en faveur de la biodiversité
Objectifs de développement durable
ODD 14 - Vie aquatique
ODD 15 - Vie terrestre
ODD 17 - Partenariats pour la réalisation des objectifs
Histoire
Inventaire participatif des reptiles et amphibiens avec la communauté de Dohouan en Côte d'Ivoire
Michiel van Noppen
Tout a commencé il y a quelques années lors de mon stage au Smithsonian Tropical Research Institute au Panama. J'ai eu l'occasion de tester un petit drone à une époque où leur utilisation en écologie était encore rare. Cette expérience a immédiatement suscité des idées d'applications, notamment pour le suivi des crocodiliens, un groupe pour lequel les méthodes d'enquête traditionnelles posent des défis. À l'époque, aucune étude n'avait encore exploré l'utilisation des drones à cette fin spécifique sur ce taxon.
Avec des ressources limitées, j'ai décidé de lancer un petit projet, en investissant mon énergie et même mes fonds personnels, faute de financement suffisant pour une première étude pilote de faisabilité. Heureusement, cette étude pilote a donné des résultats très prometteurs, ce qui m'a permis de poursuivre mes efforts et de la développer.
Je suis heureux d'avoir pu impliquer une partie de la communauté du Groupe de spécialistes des crocodiles de l'UICN dans ce projet, en tirant parti des données biométriques collectées par la recherche sur les crocodiliens au cours des 50 dernières années pour étendre cette méthode à la plupart des espèces de crocodiliens. Ce travail m'a permis de concevoir une solution efficace, inclusive et abordable pour les acteurs de la conservation, axée sur un taxon crucial : les crocodiliens, prédateurs de premier ordre dans les écosystèmes d'eau douce de plus de 90 pays. Bien qu'ils soient des espèces clés dans leurs habitats, les crocodiliens restent peu étudiés. Compte tenu des défis croissants associés à la conservation des habitats aquatiques, à la gestion de l'eau et au conflit entre l'homme et le crocodile, cette solution permet de relever les défis actuels et futurs en matière de conservation.
Grâce à mon doctorat, j'ai pu aller plus loin dans cette approche en combinant l'adaptation technologique et la stratégie de conservation communautaire appliquée aux crocodiliens. En parallèle, j'ai cofondé et préside Nature Conserv'Action, une organisation dédiée au soutien des initiatives de conservation menées par les peuples autochtones, les communautés locales et les ONG locales. Nous adoptons une approche transdisciplinaire qui intègre la recherche scientifique, la gestion de la conservation, l'atténuation des conflits homme-faune et la sensibilisation.
Aujourd'hui, je suis fière de contribuer et de promouvoir une approche de conservation inclusive qui souligne l'importance d'associer les peuples autochtones et les communautés locales aux projets de conservation. En tenant compte des dimensions sociales, économiques et environnementales, cette approche augmente les chances de succès et de durabilité des programmes de conservation. Ce travail et ces approches font maintenant l'objet d'un projet concret que mon équipe et moi-même développons avec une vision à long terme au sein de Nature Conserv'Action.
