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Un réseau de capteurs autonomes pour le suivi des animaux de l’Arctique et des changements environnementaux grâce à des approches informatiques avancées

 

Chercheurs principaux

Pierre Legagneux (Biologie), Audrey Durand (Informatique et génie logiciel)
 

Co-chercheurs

Antoine Allard (Physique, génie physique et optique), Martin Bernier (Physique, génie physique et optique), Steeve Côté (Biologie), Tigran Galstian (Physique, génie physique et optique), Gilles Gauthier (Biologie), Denis Laurendeau (Génie électrique et génie informatique), Xavier Maldague (Génie électrique et génie informatique)
 

Collaborateurs  

Joel Bêty (Université du Québec à Rimouski), Dominique Berteaux (Université du Québec à Rimouski), Patrick Desrosiers (Université Laval), Dorothée Ehrich (University of Tromsø), Dominique Fauteux (Canadian Museum of Nature), Catherine Alexandra Gagnon (Cabinet conseil Erebia), Dominique Gravel (Université de Sherbrooke), Jean-François Therrien (Hawk Mountain Sanctuary), Nigel G. Yoccoz (University of Tromsø)
 

Partenaires

Centre d’études nordiques, Centre d’optique, photonique et laser, ArcticNET, Programme du plateau continental polaire, Musée canadien de la nature, Environnement et Changement climatique Canada, Parcs Canada, ministère Forêts, Faune et Parcs, BIOS2, Garfield Weston Foundation
 

Résumé du projet

Les écosystèmes nordiques sont exposés à une intensification rapide des activités industrielles et aux changements climatiques les plus prononcés sur la planète. Pourtant, la structure et le fonctionnement de ces écosystèmes restent peu connus, limitant notre capacité à anticiper les conséquences des changements environnementaux auxquels ils sont soumis. Étant hautement connectés à d’autres biomes, régis par de forts processus saisonniers et caractérisés par une haute hétérogénéité spatiale, les écosystèmes arctiques sont plus complexes qu’ils ne le semblent à première vue. Deux principaux défis entravent les efforts de recherche visant à s’attaquer à cette complexité : la résolution spatiotemporelle des données empiriques est limitée par les nombreuses contraintes logistiques associées aux régions arctiques; et le cadre théorique disponible doit être amélioré pour tenir compte de la connectivité, de la saisonnalité et des interactions fines entre espèces afin d’acquérir, à partir d’informations collectées localement, une connaissance globale du fonctionnement de la biodiversité arctique. Parallèlement, le développement rapide de nouvelles technologies et de puissantes méthodes d’analyses informatiques offre une opportunité sans précédent pour s’attaquer à ces problématiques.

Le projet proposé est en continuité avec les récents progrès réalisés par le projet Sentinelle Nord 2.2 Systèmes optiques innovants pour le suivi de la vie hivernale dans la cryosphère et vise à améliorer le design de capteurs autonomes qui seront déployés en réseau pour acquérir de grandes quantités de données à haute résolution sur plusieurs espèces arctiques et à développer des méthodes conceptuelles basées sur l’apprentissage automatique et la théorie des systèmes complexes pour modéliser la complexité des écosystèmes arctiques. Le projet permettra des avancées majeures dans notre compréhension de la biodiversité arctique, allant des décisions comportementales individuelles au fonctionnement des méta-écosystèmes. Le projet répondra également aux attentes des communautés nordiques qui ont signifié leur intérêt pour l’étude continue du mouvement des animaux à l’aide de dispositifs moins invasifs, et fournira aux décideurs l’information à jour requise pour évaluer l’intégrité des écosystèmes nordiques et instaurer des mesures de gestion adaptées dans un contexte de changements globaux.