Dans le parc national de Yellowstone, un réseau d’enregistreurs reste à l’écoute de jour comme de nuit. Ces appareils captent des milliers de hurlements de loups qui résonnent à travers les vallées.
Ces enregistrements alimentent désormais des modèles d’intelligence artificielle conçus pour accomplir une tâche inédite : reconnaître chaque loup grâce à la signature unique de sa voix.
Ces travaux sont menés par la Colossal Foundation, la branche à but non lucratif de Colossal Biosciences.
Installée à Dallas, l’entreprise est surtout connue pour ses projets de désextinction, notamment celui du loup sinistre. Son équipe de conservation estime que les technologies émergentes peuvent résoudre des problèmes auxquels les méthodes traditionnelles n’ont pas apporté de solution.
À l’écoute des loups, une espèce clé de Yellowstone
Le projet de Yellowstone réunit la Colossal Foundation, le Yellowstone Wolf Project, Yellowstone Forever et Grizzly Systems.
L’équipe a installé 48 unités d’enregistrement autonomes dans l’ensemble du parc.
Quatre loups portent désormais des colliers qui enregistrent les sons et les associent à des données de mouvement et de localisation. Les chercheurs ont vérifié plus de 7 000 épisodes de hurlement distincts, dont ils se sont servis pour entraîner les modèles.
Un logiciel conçu sur mesure analyse le flux audio continu. Il repère les hurlements individuels et ceux émis en chœur par une meute, et peut même signaler le bruit d’un coup de feu.
Le système regroupe les appels selon leurs empreintes acoustiques et en extrait des informations comme la taille de la meute et la présence de louveteaux.
Le classificateur reconnaît désormais les hurlements individuels et collectifs avec une précision supérieure à 92 %.
Une méthode née de l’écoute des oiseaux
Cette approche trouve son origine dans le chant des oiseaux. Depuis des générations, les ornithologues amateurs exercent leur oreille à reconnaître les espèces à leurs cris, ce qui faisait des oiseaux un point de départ naturel.
Colossal a d’abord employé la bioacoustique pour étudier un oiseau rare, le didoncule strigirostre, également appelé manumea. Il compte parmi les plus proches parents vivants du dodo.
Selon l’équipe, le modèle a atteint une précision de 95 % pour distinguer cette seule espèce de toutes les autres présentes dans son écosystème. Cet entraînement a ensuite été mis à profit pour les loups.
La même approche d’apprentissage automatique, qui avait appris à reconnaître cet oiseau rare, a été adaptée aux loups gris.
La prochaine étape concerne le loup roux, largement considéré comme le loup le plus menacé au monde.
Des loups gris aux loups roux
Colossal mène de nombreux travaux sur les loups roux, et la bioacoustique ouvre une nouvelle voie pour les étudier. L’équipe cherche à déterminer si l’intelligence artificielle peut distinguer les loups roux des loups gris à partir du seul son.
Les chercheurs espèrent aussi reconnaître chaque loup roux et déterminer les différents degrés d’ascendance d’un même animal. Une tâche qui relevait autrefois de la génétique pourrait ainsi être accomplie par une méthode bien moins invasive.
Un jour, les scientifiques pourraient caractériser un loup roux grâce à son hurlement plutôt qu’à une prise de sang.
À terme, les outils bioacoustiques pourraient également sortir du cadre de la recherche pour contribuer à prévenir les conflits.
Les loups gris entrent souvent en conflit avec les humains en raison du bétail. Des outils capables de détecter la présence d’un loup près d’un troupeau pourraient aider les éleveurs à éviter ces affrontements avant qu’ils ne surviennent.
Au-delà des animaux qui hurlent
La méthode ne se limite pas aux animaux qui hurlent. Les baleines et les dauphins, avec leurs chants sous-marins et leur écholocation, ont été parmi les premières espèces ciblées.
En principe, presque toutes les espèces qui émettent des sons pourraient être étudiées de cette manière.
Les animaux qui vocalisent rarement produisent simplement des ensembles de données plus réduits, ce qui complique le travail sans le rendre impossible.
Des chercheurs ont même suggéré que les grondements infrasonores des éléphants pourraient être détectés à travers le sol.
Former la prochaine génération
La technologie ne vaut que par les personnes qui la développent. Cette année, Colossal s’est associée à l’organisation à but non lucratif Conservation Nation pour lancer ses premières bourses de conservation.
Conservation Nation s’efforce de faire entrer des jeunes issus de communautés sous-représentées dans un domaine où ils ont souvent été absents.
Le programme a débuté avec deux postes : une bourse consacrée à l’intelligence artificielle appliquée à la conservation et une autre dédiée à la recherche et à la stratégie.
Le poste en recherche et stratégie a attiré des candidatures de grandes universités. Celui consacré à l’intelligence artificielle a touché des partenaires à l’étranger, notamment l’Institut mauricien de biotechnologie.
D’après l’équipe, les deux postes ont reçu ensemble plus de 100 candidatures. Ce chiffre s’inscrit dans un ensemble bien plus large de plus de 1 400 candidatures pour tous les stages de Colossal cette année.
Ce qui a distingué les lauréats
Les lauréats n’ont pas été choisis uniquement pour leurs compétences techniques. L’équipe recherchait des personnes partageant le goût de l’entreprise pour les projets que personne n’a encore réalisés.
Les candidats qui connaissaient déjà les projets se sont démarqués. Ils étaient impatients de parler des hurlements de loups ou de la détection d’espèces rares.
La personne retenue pour la recherche et la stratégie, doctorante en génomique de la conservation, a passé une semaine à Dallas. Elle a ensuite entamé une mission de quatre mois à distance avec l’équipe de bio-informatique.
La personne sélectionnée pour l’intelligence artificielle grâce au partenariat mauricien contribuera au lancement d’un nouveau projet de bioacoustique sur le loup roux et aux travaux sur le didoncule strigirostre.
Une grande partie du travail s’effectue à distance, mais l’équipe fait venir les lauréats à Dallas pour les immerger dans le laboratoire et les mettre en relation avec des mentors.
Un autre modèle de conservation
Selon l’équipe, les lauréats sont attirés par une même perspective : contribuer à écrire un avenir que personne ne peut encore imaginer.
Beaucoup sont, selon les mots du personnel chargé de la conservation, « nés à l’ère de l’intelligence artificielle » et apportent aux équipes établies de nouveaux outils ainsi que des méthodes de travail plus rapides. Cet élan correspond à la philosophie générale de l’entreprise.
Colossal se présente non pas comme une organisation intervenant directement sur le terrain, mais comme une force d’accélération. Elle repère des partenaires locaux, puis leur fournit des technologies et des financements pour faire progresser les travaux déjà engagés.
Cette approche vise à instaurer la confiance, puisque les projets passent par les acteurs locaux et les groupes de terrain propres à chaque région.
Un pari à long terme
Matt James, directeur chargé des animaux chez Colossal, décrit le programme de bourses comme un pari à long terme plutôt que comme un coût immédiat.
Selon lui, ces programmes sont des investissements et non de simples dépenses : ils constituent une enveloppe distincte destinée à porter ses fruits plus tard.
James compare cette initiative à un programme de recherche expérimentale pour la conservation. Le secteur tend à voir petit, notamment parce qu’il souffre d’un sous-financement chronique.
L’espoir est d’y insuffler de l’imagination et de l’optimisme, et d’encourager la réflexion ambitieuse qu’exige la crise de la biodiversité.
« Nous croyons sans réserve à la conservation conventionnelle, mais nous reconnaissons aussi qu’elle ne peut pas suivre le rythme des destructions que nous observons aujourd’hui », déclare James.
« Nous ne pouvons pas continuer à appliquer des mesures conventionnelles et espérer obtenir de nouveaux résultats. »
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