04 octobre 2022

De nombreux parcs dans le sud du Québec font actuellement face à des problèmes de surpopulation de cerfs de Virginie. La Réserve naturelle Gault ne fait pas exception. Depuis plusieurs années, les équipes de chercheurs surveillent la population de ce cervidé pour mieux comprendre sa répartition et son évolution au fil des années et évaluer son niveau d’impact sur la biodiversité de la Réserve. Ces informations sont des éléments essentiels dans l’élaboration de stratégies de conservation appropriées pour assurer une gestion durable de la biodiversité à la Réserve.

Le projet expérimental de recensement des cerfs de Virginie présenté par Savannah Bissegger O’Connor, étudiante de premier cycle en biologie, est l’un des 5 projets qui a été retenu pour la Bourse de recherche Gault 2022. Dans le cadre de sa recherche, Savannah utilise un drone équipé d'une caméra thermique pour dénombrer le cheptel de la Réserve : une nouvelle technique qui pourrait faciliter le travail des biologistes et augmenter la fréquence de la prise de données.

Le cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) est surabondant dans plusieurs régions du sud du Québec (photo : Alex Tran)

Contrairement aux méthodes plus traditionnelles, comme le relevé aérien par hélicoptère ou le décompte à pied sur le terrain, le drone à l’avantage de permettre un dénombrement nécessitant moins de ressources. De plus, le choix de l’utilisation d’une caméra thermique facilite la détection des cerfs qui sont parfois bien camouflés. Dans nos images, les animaux à sang chaud se détachent clairement de l'environnement froid qui les entoure.

Qu'est-ce qui m'a motivé à entreprendre ce projet de recherche?

À la fin de mes études en biologie à l’Université McGill, j’étais à la recherche de façons de bonifier mon parcours universitaire avec l’acquisition de compétences pratiques, axées sur le marché du travail. J’ai donc entrepris une mineure (30 crédits) en système d’information géographique et télédétection en septembre 2021.

L’hiver dernier, j’ai parlé à l’un de mes professeurs, Tim Elrick, Ph. D. et directeur du Geographic Information Center (GIC), pour démarrer un projet de recherche indépendant. L’année précédente, le professeur Elrick avait lancé un projet visant à recenser les cerfs avec le drone de recherche du GIC. Venant tout juste de terminer un stage d’été à la Réserve, je m’étais familiarisée avec les enjeux liés à la croissance de la population de cerfs. Il n’en fallait pas plus pour unir nos efforts et travailler ensemble sur ce projet de recherche expérimental. Il a donc accepté de me superviser.

Tim Elrick, Ph. D. (à gauche) et Savannah Bissegger O’Connor (à droite) font voler un drone de recherche au-dessus du lac Hertel (photo : Alex Tran)

Le système d’information géographique (SIG) et télédétection… c’est quoi?

Le SIG est un outil pour les personnes qui s’intéressent à la cartographie et visualisation des données dans l'espace géographique. La télédétection est une méthode de collecte de données à distance. On mesure le rayonnement réfléchi ou émis d'une zone à l’aide de caméras ou des capteurs qui sont attachés à des plates-formes telles que des satellites, des avions et des drones. Les données et images de télédétection sont souvent intégrées au SIG afin de tirer des conclusions significatives sur ces zones.

Une journée d’échantillonnage typique sur le terrain

Il était impossible de survoler l’entièreté de la Réserve en une seule séance en raison des limites du drone, notamment la capacité de la batterie. Nous avons donc ciblé de façon scientifique 15 sites d’échantillonnage, puis trouvé des endroits adéquats pour faire s’envoler le drone. L’échantillonnage permet d’estimer la densité de cerfs pour toute la montagne.

Le professeur Tim Elrick a un certificat de pilotage de drone. Il était responsable de le faire voler en respectant tous les protocoles de sécurité standards. Une fois le drone en vol, celui-ci suit automatiquement une trajectoire prédéterminée. J’avais le rôle d’observatrice désignée. Je devais maintenir un contact visuel avec le drone en tout temps pour prévenir les collisions avec un objet tel qu’un arbre ou un oiseau par exemple. Je prenais aussi des mesures, comme la vitesse du vent afin de conserver des conditions de vol optimales.

Savannah mesure la vitesse du vent avant l'envol (photo : Alex Tran)

Les défis

Malgré une importante planification nous avons rencontré des défis qui ont demandé des ajustements.

1. Choix du meilleur moment de vol. Il a fallu prendre en compte une foule de facteurs avant chaque vol. La météo et les conditions environnementales (soleil, température, précipitations, vent, humidité, etc.) peuvent avoir un impact sur la clarté des images. Certains vols ont dû être reportés à cause d’une météo défavorable. Pour des raisons de sécurité, nous devions aussi éviter de faire voler le drone au-dessus des visiteurs, ce qui est une tâche difficile puisque la Réserve est ouverte au public tous les jours.
2. Limites de la technologie. Bien que le drone que nous utilisions était assez robuste, il n'était pas toujours facile de le faire voler par vent fort et des erreurs ou des alertes inquiétantes s’affichaient à certains moments. De plus, notre drone n’avait pas la fonction intégrée de reconnaissance du relief qu’on retrouve dans certains modèles plus récents. Il ne pouvait donc pas modifier automatiquement sa hauteur de vol et suivre l’élévation changeante de la montagne. Heureusement, après l’essai de multiples programmes et recherche de fonctions sur l’appareil, nous avons pu trouver une solution.

Photo : Alex Tran

Les résultats à venir

La télédétection par drone et caméra thermique est encore une discipline expérimentale. Nous avons récolté 15 échantillons cet été et obtenu plus de 500 images thermiques à traiter. Les images thermiques pour cette première expérience seront analysées cet automne afin d’estimer la population de cerfs dans la Réserve.

Les défis que nous avons rencontrés et documentés cet été serviront aux prochaines expériences de recensement des cerfs avec cette technologie. Elle est en plein développement et nous sommes confiants qu’elle deviendra une façon novatrice et efficace de surveiller les cerfs dans les prochaines années.

Quant à moi, ce projet est une incroyable expérience d’apprentissage dans le cadre de mes études et de mon cheminement professionnel.

Savannah Bissegger O’Connor
Étudiante de premier cycle en biologie, Université McGill
Récipiendaire, Bourse de recherche Gault 2022

En-tête : Photo par Alex Tran

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