Des capteurs innovants assurent une surveillance précise de la qualité de l’eau
Les écosystèmes aquatiques sont menacés par le développement humain, la pollution et tout un éventail d’utilisations industrielles. La surveillance de la qualité de l’eau revêt donc une importance capitale à l’heure de protéger la vie aquatique, car elle permet d’identifier les problèmes à un stade précoce et de prendre des mesures efficaces. «Les satellites assurent une couverture d’observation inégalée des océans, des littoraux et des eaux intérieures», explique Stefan Simis, coordinateur du projet MONOCLE, rattaché au Plymouth Marine Laboratory, au Royaume-Uni. «Les interférences atmosphériques peuvent toutefois réduire la fiabilité des résultats. Ces interférences sont difficiles à prévoir sans observations de référence réalisées sur le terrain.» L’un des principaux écueils à la conception de produits satellitaires fiables, notamment pour mettre en évidence une efflorescence algale ou la pollution associée aux écoulements d’origine terrestre, est le cruel manque d’observations in situ appropriées auxquelles les comparer. Cette carence en données est mondiale, mais elle est particulièrement manifeste dans les régions en développement.
Une mesure précise de la couleur de l’eau
L’objectif du projet MONOCLE, financé par l’UE, était donc d’améliorer la surveillance de l’eau en réduisant le coût des capteurs optiques, ce qui facilitera l’étalonnement des données satellitaires. L’équipe entendait également s’assurer que toutes les solutions fondées sur les capteurs étaient abordables et disponibles au plus grand nombre de parties prenantes possible. Pour ce faire, elle a mis au point des systèmes tout à fait autonomes afin de réduire le coût de la maintenance et du traitement des données, ainsi que des dispositifs bon marché pouvant être utilisés par les profanes. Les membres de l’équipe ont utilisé une licence open-source et ont élaboré des supports de formation à l’intention des utilisateurs indépendants. Au total, huit systèmes de capteurs bon marché et leurs services de données connexes ont été développés. Il s’agit notamment de trois systèmes de radiométrie de référence, de caméras d’imagerie installées sur des drones grand public et d’observations de la couleur et de la transparence. Ces innovations ont ensuite été testées au sein de groupes de sciences citoyennes existants afin d’en assurer la convivialité, puis elles ont été évaluées à l’aune de spécifications techniques et financières. «Parmi les produits de démonstration que nous avons fabriqués, certains sont désormais disponibles à la vente», note Stefan Simis. «Les coordonnées des fournisseurs sont disponibles sur le site Web du projet, ainsi qu’un aperçu des moyens d’interagir avec la collection croissante de données générées par les dispositifs MONOCLE et d’y contribuer.»
Méthodes d’intégration des données
La participation future de scientifiques citoyens pour contribuer à la collecte et à l’interprétation des données fait l’objet d’une attention particulière dans le cadre du projet MONOCLE. Une étape clé vise à s’assurer que ces données peuvent être intégrées à l’observation par satellite et aux stations de référence de pointe, afin que les scientifiques puissent tirer parti de données émanant de sources multiples dont la qualité est assurée. «Ces méthodologies, et leurs cas de démonstration, ont mis en exergue l’importance des observations réalisées par des citoyens ordinaires dans les zones pauvres en données», ajoute Stefan Simis. «La technologie a beau être prête, la participation des communautés à l’effort visant à remédier aux problèmes locaux sera désormais la clé du succès.»
Éventail de services de données
Les participants au projet MONOCLE sont convaincus que les réseaux d’observation in situ tels que ceux ayant fait l’objet d’une démonstration, qui ont recours à la fois à des stratégies d’observation autonomes et participatives, amélioreront nettement la couverture de l’observation de l’eau et produiront des mesures plus précises. L’équipe continuera à appuyer le potentiel d’innovation des développeurs d’applications, des consultants sur les questions environnementales, et des analystes de données, bien après la fin du projet. Et ceci parce que tous les services de données se veulent non exclusifs, fonctionnent à l’aide des normes de données interopérables de l’Open Geospatial Consortium (OGC) et permettent une réutilisation maximale. Ce système donne aux développeurs la possibilité de se connecter aux services de données et propose des outils de visualisation et d’analyse des données qui offrent des interfaces utilisateur pouvant être facilement adaptées. «L’extension de notre réseau de capteurs aidera les agences et services spatiaux mondiaux à étalonner leurs données satellitaires et à valider les informations concernant les eaux optiquement complexes», déclare Stefan Simis. «Les sciences citoyennes peuvent également soutenir le travail des agences environnementales en complétant ou en réorientant les efforts de surveillance de routine, notamment aux endroits actuellement sous-échantillonnés.»
Mots‑clés
MONOCLE, aquatique, écosystèmes, pollution, satellite, capteur, qualité de l’eau, surveillance de l’eau
