INNOVATION • Mené par l’EPFL, le projet ADOPT marie détection par IA sur images satellite et prévision de dérive pour guider la collecte de déchets plastiques dans les océans.
La lutte contre la prolifération des déchets en mer franchit une étape décisive grâce au projet ADOPT. Menée par le Laboratoire de science computationnelle pour l’environnement et l’observation de la Terre (ECEO) de l’EPFL, en collaboration avec le Swiss Data Science Center, cette initiative répond à un défi majeur: l’impossibilité pour les navires de nettoyage d’intervenir instantanément dès qu’une nappe de plastique est signalée. Pour que les opérations de collecte soient véritablement efficaces, il est impératif de savoir non seulement où se trouvent les débris au moment du passage du satellite, mais surtout où ils se situeront vingt-quatre heures plus tard.
Surveillance quotidienne
Le système développé s’appuie sur une double expertise technologique. Dans un premier temps, les chercheurs utilisent l’imagerie satellite pour repérer les amas de débris. Si les satellites Sentinel-2 de l’Agence spatiale européenne offraient déjà une base de travail, leur résolution de dix mètres par pixel et leur passage tous les six jours limitaient la réactivité du suivi. Pour pallier ces lacunes, l’équipe de l’EPFL a conçu une intelligence artificielle capable de transférer ses connaissances vers les nanosatellites de PlanetScope.
Ces derniers, bien plus nombreux, permettent une surveillance quotidienne avec une précision de trois à cinq mètres par pixel. À cette échelle, l’algorithme ne traque pas des objets isolés, mais des «windrows», ces longues bandes de débris formées par les courants qui concentrent d’importantes quantités de matières plastiques.
Un héritage en «Open Source»
Cependant, la détection visuelle ne représente que la moitié du chemin. Le second volet du projet consiste à prédire la dérive de ces nappes à court terme. Pour y parvenir, les scientifiques combinent des modèles physiques classiques de vents et de courants marins avec l’apprentissage machine. L’IA intervient ici pour corriger les imperfections des simulations physiques en s’appuyant sur les données historiques de milliers de bouées dérivantes équipées de GPS. Cette fusion entre lois de la physique et puissance de calcul permet de recalibrer les trajectoires et de fournir aux ONG, comme, par exemple, The Ocean Cleanup, un préavis spatial et temporel fiable pour orienter leurs navires.
Malgré ces avancées, certains verrous subsistent, notamment la couverture nuageuse qui bloque les capteurs optiques. Si l’utilisation du radar reste toujours une piste pour l’avenir, le projet ADOPT s’achève sur une preuve de concept solide. En rendant leurs codes de détection et de dérive accessibles en «open source», les chercheurs de l’EPFL et leurs différents partenaires offrent ainsi à la communauté internationale un outil particulièrement précieux afin de transformer la surveillance satellite en une véritable force d’intervention écologique.
