Nous avons utilisé l’IA et l’imagerie satellite pour cartographier les activités océaniques qui se déroulent à l’abri des regards, notamment la pêche, le transport maritime et le développement énergétique.

Les humains s’efforcent d’exploiter le vaste potentiel des océans pour alimenter la croissance économique mondiale. À l’échelle mondiale, les industries océaniques telles que la pêche, le transport maritime et la production d’énergie génèrent au moins 1 500 milliards de dollars américains en activité économique chaque année et soutenir 31 millions d’emplois. Cette valeur a été augmentant de façon exponentielle au cours des 50 dernières années et devrait doubler d’ici 2030.

La transparence dans le suivi de cette « accélération bleue » est cruciale pour éviter dégradation de l’environnement, surexploitation de la pêche et des ressources marines, et comportement anarchique comme la pêche illégale et la traite des êtres humains. L’information ouverte permettra également aux pays de mieux gérer efficacement les ressources océaniques vitales. Mais la taille même de l’océan a rendu impossible le suivi des activités industrielles à grande échelle – jusqu’à présent.

Une étude récemment publiée dans la revue Nature combine des images satellite, des données GPS des navires et l’intelligence artificielle pour révéler les activités industrielles humaines à travers l’océan sur une période de cinq ans. Des chercheurs à Surveillance mondiale de la pêcheune organisation à but non lucratif dédiée à faire progresser la gouvernance des océans grâce à une transparence accrue de l’activité humaine en mer, a dirigé cette étude, en collaboration avec moi et nos collègues de l’Université Duke, de l’Université de Californie, de Santa Barbara et CielVérité.

Nous avons constaté qu’une quantité remarquable d’activités se déroule en dehors des systèmes de surveillance publics. Notre nouvelle carte et nos nouvelles données fournissent l’image publique la plus complète disponible des utilisations industrielles de l’océan.

L’analyse des données révèle qu’environ 75 % des navires de pêche industrielle dans le monde ne sont pas publiquement suivis, et qu’une grande partie de cette pêche a lieu en Afrique et en Asie du Sud.

Opérer dans le noir

Nos recherches s’appuient sur la technologie existante pour fournir une image beaucoup plus complète que celle disponible jusqu’à présent.

Par exemple, de nombreux navires sont équipés d’un dispositif appelé système d’identification automatique, ou AIS, qui diffuse automatiquement l’identité, la position, le cap et la vitesse du navire. Ces appareils communiquer avec d’autres appareils AIS à proximité pour améliorer la connaissance de la situation et réduire les risques de collisions de navires en mer. Ils transmettent également vers des transpondeurs et des satellites terrestres, qui peuvent être utilisés pour surveiller le trafic maritime et l’activité de pêche.

Cependant, les systèmes AIS présentent des angles morts. Tous les navires ne sont pas tenus de les utiliser, certaines régions ont une mauvaise réception AIS et les navires engagés dans des activités illégales peuvent désactiver les appareils AIS ou falsifier les diffusions de localisation. Pour éviter ces problèmes, certains gouvernements exigent que les navires de pêche utilisent des systèmes exclusifs de surveillance des navires, mais les données de localisation des navires associées sont généralement confidentielles.

Certaines structures offshore, comme les plateformes pétrolières et les éoliennes, utilisez également l’AIS pour guider les navires de service, surveiller le trafic des navires à proximité et améliorer la sécurité de la navigation. Cependant, les données de localisation des structures offshore sont souvent incomplètes, obsolètes ou gardées confidentielles pour des raisons bureaucratiques ou commerciales.

Les pêcheurs se dirigent vers l’océan en tirant de grands filets.
Des pêcheurs lèvent leurs filets à la main depuis la plage de Muanda, en République démocratique du Congo. La pêche non réglementée par les chalutiers étrangers et d’autres facteurs ont épuisé les stocks de poisson et appauvri les pêcheurs locaux.

Mettre en lumière l’activité en mer

Nous avons comblé ces lacunes en utilisant des modèles d’intelligence artificielle pour identifier les navires de pêche, les navires autres que la pêche et les infrastructures fixes dans 2 millions de gigaoctets de données satellitaires. images radar et images optiques prises à travers l’océan entre 2017 et 2021. Nous avons également comparé ces résultats à 53 milliards de rapports de position de navires AIS pour déterminer quels navires étaient publiquement suivis au moment de la prise de l’image.

Remarquablement, nous avons constaté qu’environ 75 % des navires de pêche que nous avons détectés manquaient aux systèmes publics de surveillance AIS, une grande partie de cette activité ayant lieu autour de l’Afrique et de l’Asie du Sud. Ces navires auparavant invisibles ont radicalement changé nos connaissances sur l’ampleur, la portée et la localisation de l’activité de pêche.

Par exemple, les données publiques AIS suggèrent à tort que l’Asie et l’Europe ont des volumes de pêche comparables à l’intérieur de leurs frontières. Notre cartographie révèle que l’Asie domine : sur 10 navires de pêche que nous avons trouvés sur l’eau, sept se trouvaient en Asie et un seul en Europe. De même, les données AIS montrent qu’il y a environ 10 fois plus de pêche du côté européen de la Méditerranée que du côté africain – mais notre carte montre que l’activité de pêche est à peu près égale dans les deux zones.

Pour les autres navires, qui sont principalement liés au transport et à l’énergie, environ 25 % manquaient aux systèmes publics de surveillance AIS. De nombreux navires disparus se trouvaient dans des endroits où la réception AIS était mauvaise. Il est donc possible qu’ils aient diffusé leur position mais que les satellites n’aient pas capté la transmission.

Nous avons également identifié environ 28 000 structures offshore – principalement des plates-formes pétrolières et des éoliennes, mais aussi des jetées, des ponts, des lignes électriques, des fermes aquacoles et d’autres structures artificielles. Les infrastructures pétrolières offshore ont connu une croissance modeste au cours de cette période de cinq ans, tandis que le nombre d’éoliennes a plus que doublé à l’échelle mondiale, le développement étant principalement limité à l’Europe du Nord et à la Chine. Nous estimons que le nombre d’éoliennes dans l’océan a probablement dépassé le nombre de structures pétrolières d’ici fin 2020.

Carte du monde avec les emplacements des éoliennes, des plates-formes pétrolières et gazières et d'autres structures mises en évidence le long des côtes.
Les chercheurs ont combiné l’apprentissage automatique et l’imagerie satellite pour créer la première carte mondiale des infrastructures offshore, mettant en lumière une utilisation industrielle de l’océan jusqu’alors non cartographiée.

Soutenir les efforts du monde réel

Ces données sont disponibles gratuitement via Global Fishing Watch portail de données et y sera maintenu, mis à jour et développé au fil du temps. Nous prévoyons plusieurs domaines dans lesquels les informations seront les plus utiles pour le suivi sur le terrain :

Pêcher dans les régions pauvres en données: Les systèmes de surveillance à bord des navires sont trop coûteux pour être déployés à grande échelle dans de nombreux endroits. Les gestionnaires des pêches des pays en développement peuvent utiliser nos données pour surveiller la pression sur les stocks locaux.

Pêche illégale, non déclarée et non réglementée: Les navires de pêche industrielle opèrent parfois dans des endroits où ils ne devraient pas être, comme zones de pêche artisanale et traditionnelle et zones marines protégées. Nos données peuvent aider les organismes chargés de l’application de la loi à identifier les activités illégales et à cibler les efforts de patrouille.

Commerce anti-sanctions: Nos données peuvent faire la lumière sur les activités maritimes susceptibles de violer les sanctions économiques internationales. Par exemple, Sanctions des Nations Unies interdire à la Corée du Nord d’exporter des produits de la mer ou de vendre ses droits de pêche à d’autres pays. Précédent travail trouvé plus de 900 navires de pêche non divulgués d’origine chinoise dans les eaux orientales de la Corée du Nord, en violation des sanctions de l’ONU.

Nous avons constaté que les eaux occidentales de la Corée du Nord abritaient beaucoup plus de pêches non divulguées, probablement également d’origine étrangère. Cette activité jusqu’alors non cartographiée a culminé chaque année en mai, lorsque la Chine a interdit la pêche dans ses propres eaux, et a brusquement chuté en 2020 lorsque la Corée du Nord a fermé ses frontières en raison de la pandémie de COVID-19.

Une meilleure surveillance pourrait aider les pays à coordonner leurs activités offshore dans des régions très fréquentées comme la mer du Nord.

Atténuation et adaptation au changement climatique: Nos données peuvent aider à quantifier l’ampleur des émissions de gaz à effet de serre liées au trafic maritime et au développement énergétique offshore. Ces informations sont importantes pour appliquer les programmes d’atténuation du changement climatique, tels que le programme de l’Union européenne. système d’échange de droits d’émission.

Impacts de l’énergie offshore: Notre carte montre non seulement où se déroule le développement de l’énergie offshore, mais également comment le trafic maritime interagit avec les éoliennes et les plates-formes pétrolières et gazières. Ces informations peuvent mettre en lumière l’empreinte environnementale de la construction, de l’entretien et de l’utilisation de ces structures. Cela peut également aider à identifier les sources des marées noires et autres pollutions marines.

Des océans sains soutenir le bien-être humain d’une myriade de façons. Nous espérons que cette recherche soutiendra une prise de décision fondée sur des données probantes et contribuera à rendre la gestion des océans plus juste, efficace et durable.

Fernando Paolo, ingénieur principal en apprentissage automatique chez Global Fishing Watch ; David Kroodsma, directeur de la recherche et de l’innovation chez Global Fishing Watch ; et Patrick Halpin, professeur d’écologie géospatiale marine à l’Université Duke, ont contribué à cet article.