Des chercheurs utilisent des câbles à fibre optique existants pour suivre et localiser les baleines

May 07, 2023

Publié le 14 mai 2023 à 21h14 par Gemini News

[Par Nancy Bazilchuk]

Pour la toute première fois, des chercheurs ont pu suivre huit rorquals communs en temps quasi réel alors qu'ils nageaient le long d'un tronçon de câble à fibre optique dans l'Arctique. Cette percée suggère que les réseaux de câbles à fibres optiques pourraient être exploités pour aider à prévenir la mort de baleines par des collisions avec des navires.

Des câbles à fibres optiques bordent les côtes des continents et sillonnent les océans, transportant des signaux qui sont l'épine dorsale de la communication dans le monde moderne. Bien que leur travail principal soit les télécommunications, les chercheurs ont exploré les moyens d'utiliser ce réseau géant pour écouter tout, des tempêtes aux tremblements de terre en passant par les baleines.

Maintenant, en travaillant avec deux câbles de télécommunications à fibre optique presque parallèles au large de l'archipel arctique norvégien de Svalbard, les chercheurs ont pu estimer les positions et les trajectoires de huit rorquals communs le long d'une section du câble - pendant cinq heures.

Cette carte montre l'emplacement des câbles à fibres optiques, qui s'étendent de Longyearbyen, la principale colonie de Svalbard, qui se trouve en bas à droite de la carte, à Ny-Ålesund, un petit avant-poste de recherche au nord-ouest de Longyearbyen. Graphique : Rørstadbotnen et al. 2023.2023. Devant. Mars Sci. 10:1130898.

"Ce travail démontre comment nous avons pu localiser et suivre simultanément ces baleines sur une zone de 1800 km2 - avec un investissement d'infrastructure relativement faible", a déclaré Martin Landrø, responsable du Centre de prévision géophysique de NTNU et l'un des membres de l'équipe qui a fait le travail.

Transformer les câbles à fibre en hydrophones

Le système utilisé par les chercheurs pour ce travail s'appelle Distributed Acoustic Sensing, ou DAS. DAS utilise un instrument appelé interrogateur pour envoyer des impulsions laser dans un système à fibre optique et enregistre les impulsions lumineuses de retour, transformant essentiellement les câbles en une série d'hydrophones.

Landrø et ses collègues ont commencé à explorer la capacité du DAS à enregistrer les vibrations et les sons sous-marins dans les eaux au large de Svalbard en juin 2020, au plus fort de la pandémie de Covid-19. À cette époque, ils ont collecté 40 jours d'enregistrements et environ 250 téraoctets de données. À partir de ces données, les chercheurs ont pu identifier plus de 800 chants et appels de baleines.

Les chercheurs se sont appuyés sur ces premiers travaux pour étendre leur capacité à identifier différentes espèces de baleines et à effectuer des enregistrements en temps réel à partir des câbles à fibres optiques à Svalbard.

Pour ce dernier effort, publié dans Frontiers of Marine Science, les chercheurs ont eu accès à deux câbles à fibres optiques presque parallèles de 250 km de long qui s'étendent de Longyearbyen, la principale colonie de Svalbard, à Ny-Ålesund, un avant-poste de recherche au nord-ouest. . Les câbles appariés ont permis aux chercheurs de localiser les baleines avec une précision d'environ 100 mètres, dans une zone d'environ 1800 km2.

Ce graphique est un gros plan de la carte ci-dessus, montrant comment les chercheurs ont pu suivre simultanément plusieurs baleines à l'aide de câbles à fibres optiques dans l'Arctique. Les cartes montrent un aperçu d'une section de câbles de 60 km de long, montrant les positions et les traces de jusqu'à huit baleines détectées acoustiquement, codées par couleur du foncé au clair sur une période de 5,1 heures. Graphique : Røstadbothnen et al. 2023. Avant. Mars Sci. 10:1130898.

"Cela montre que les deux câbles à fibres optiques sont un moyen très efficace de surveiller les baleines dans l'Arctique", a déclaré Landrø.

Un Arctique en fusion

En tant que territoire norvégien de l'Extrême-Arctique, Svalbard offre à Landrø et à d'autres chercheurs une base importante à partir de laquelle étudier cet écosystème changeant.

Des recherches récentes prédisent que l'Arctique pourrait être libre de glace en été dès 2035, ce qui pourrait augmenter le trafic maritime et le trafic des navires de croisière à travers le sommet du globe.

À titre d'exemple, pas moins de 35 navires de croisière et d'autres navires d'expédition plus petits devraient transporter jusqu'à 75 000 personnes à Longyearbyen et dans les environs en 2023, selon Visit Svalbard.

Pourrait réduire le risque de collision avec les navires

Les baleines changent déjà la façon dont elles utilisent l'Arctique et l'Antarctique comme aires d'alimentation, certaines recherches montrant que les rorquals communs ont commencé à passer du temps toute l'année dans les régions arctiques. Cela signifie que l'augmentation du trafic maritime dans ces zones peut également augmenter la probabilité de collisions avec des navires. L'utilisation du réseau de câbles à fibre optique et du DAS existants pourrait aider à réduire cette possibilité, ont déclaré les chercheurs.

"Les capacités démontrées ici établissent le potentiel d'une capacité de suivi des baleines en temps quasi réel qui pourrait être appliquée partout dans le monde où il y a des baleines et des câbles à fibres optiques", ont écrit les chercheurs. « Couplé à la détection des navires, en utilisant une approche similaire… un système d'évitement des collisions en temps réel pourrait être développé pour réduire les collisions avec les navires.

Ce développement intervient à un moment où NORDUnet, la passerelle nordique pour la recherche et l'innovation et les NREN nordiques ont lancé un certain nombre d'initiatives pour étudier et planifier le premier système de câble sous-marin à fibre optique entre l'Europe, l'Asie et l'Amérique du Nord afin de sécuriser un accès plus court. route à travers l'océan Arctique. L'effort s'appelle Polar Connect.

Si une telle initiative se concrétise, "cela nous ouvrirait des zones beaucoup plus vastes pour suivre les mouvements des baleines dans l'Arctique", a déclaré Landrø.

Cet article apparaît avec l'aimable autorisation de NTNU / Gemini News et peut être trouvé dans sa forme originale ici.

Les opinions exprimées ici sont celles de l'auteur et pas nécessairement celles de The Maritime Executive.