Comment compter les insectes depuis l'espace

Rose Wang

C'est sombre. La décomposition végétale est épaisse dans l'air, emprisonnée sous les entrailles pourries d'un hêtre abattu. Vous coincez la carapace dure de votre exosquelette dans la pulpe ramollie, les jambes cliquetant en rythme les unes avec les autres. Des chimiocapteurs sur vos antennes et vos pièces buccales émettent un flux constant d'informations, et vous agitez votre petit corps de coléoptère pour manger des morceaux d'arbre mort qui vous procurent une délicieuse sensation gustative. Vous êtes un coléoptère saproxylique vivant dans les sous-bois d'une forêt européenne tempérée - vorace, inconscient, scrutant en permanence le monde à la recherche de collations, de sexe et de danger.

Au-dessus de vous dans les cieux, les satellites tournent autour de la planète comme une horde bourdonnante de moucherons. Vous ne pourriez jamais le savoir, dans votre journal de bord en décomposition, mais certains de ces satellites vous observent.

Rencontrez les coléoptères : les satellites sont désormais capables de surveiller à distance les populations d'insectes.

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Cette histoire faisait partie de notre numéro de novembre 2020

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Face aux pertes effroyables d'espèces, des chercheurs du monde entier tentent d'évaluer à grande échelle l'état de la biodiversité de la planète. Ils doivent travailler vite : les habitats sont rapidement détruits par le développement commercial et le changement climatique. On estime qu'au moins un million d'espèces seront menacées d'extinction dans les décennies à venir, dont la moitié sont des insectes. Les coléoptères représentent à eux seuls entre un quart et un tiers de toutes les espèces animales connues, et peut-être même plus que cela. Et sans insectes, des chaînes alimentaires entières s'effondrent. Il n'y a pas de tomates d'été ou de courges d'hiver sans pollinisateurs, pas d'enlèvement en douceur des animaux morts sans les coléoptères dermestidés qui les accompagnent. La planète se remplirait de pourriture et de décomposition. Sans les insectes pour fonctionner comme le bras mobile de nombreuses stratégies de reproduction des plantes, les humains mourraient de faim.

41%

des espèces mondiales d'insectes ont diminué au cours de la dernière décennie, contre 22 % des espèces de vertébrés.

Mais il y a une lueur d'espoir dans un endroit inattendu : l'espace. Et cela ne nécessite pas de capteurs sophistiqués ou de nouveaux satellites coûteux. Comme l'ont rapporté des chercheurs de l'Université de Würzburg dans un article de 2019 dans Nature Communications, Radar Vision in the Mapping of Forest Biodiversity from Space, il s'avère que les données radar librement disponibles peuvent être utilisées pour déterminer où vivent même les plus petits insectes.

Pour que cela fonctionne, les scientifiques effectuent d'abord des études de vérité terrain complètes. Ils examinent en détail quels insectes vivent dans une zone, les attirent à l'aide de lumières vives ou installent des pièges à pièges pour les attirer et les contenir. A partir de ces relevés biologiques de terrain, ils dressent un portrait de la biodiversité des insectes. Ensuite, ils transmettent ces données à un algorithme d'apprentissage automatique, ainsi que les données radar et lidar des satellites qui ont balayé la même zone. Cela entraîne l'algorithme à corréler des variables telles que la richesse et la composition en espèces d'une zone avec des modèles spécifiques dans les images satellites. Ces modèles ne sont pas nécessairement apparents ou compréhensibles pour l'œil humain. Ainsi, alors que nous pourrions regarder des images du satellite Sentinel-1 et voir des pixels intéressants sur un écran, l'algorithme peut regarder ces mêmes pixels et, sur la base de ce qu'il a appris d'autres entrées, faire des prédictions sur la distribution des espèces dans le endroit où il est arpenté. Si l'imagerie coche les cases pour un degré spécifique de maturité forestière, les chercheurs pourraient alors déduire la diversité des insectes à partir de ce qu'ils savent de forêts similaires.

Au moins un million d'espèces seront menacées d'extinction dans les décennies à venir, dont la moitié sont des insectes. Et sans insectes, des chaînes alimentaires entières s'effondrent.

Pour que les humains survivent dans le futur, nous devons savoir où la perte de biodiversité se produit le plus rapidement. Le surveiller chez les espèces d'insectes aidera les chercheurs et les décideurs à formuler un plan d'action. Depuis le début de l'ère industrielle, il est probable qu'environ 5 à 10 % de toutes les espèces d'insectes aient disparu. Rien qu'au cours des 25 à 30 dernières années, 80 % de la biomasse d'insectes de la planète a disparu.

Mais pas toi, petit scarabée. Pas encore en tout cas.

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