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Accompagnement spécifique des travaux de recherches et d’innovation défense (ASTRID) 2015
Projet GAAP

Glace Arctique par Acoustique Passive

L’arctique subit de plein fouet les conséquences du réchauffement climatique, la disparition progressive de la banquise en été et la fonte de la calotte glaciaire modifient les conditions de la vie animale et humaine actuelle. De nouveaux territoires se libèrent pour des activités humaines comme le trafic maritime ou l’exploitation de réservoirs d’énergies fossiles jusqu’alors inaccessibles. L’Arctique focalise d’énormes enjeux environnementaux, sociétaux, économiques .

GAAP (Glace Arctique et Acoustique Passive) a pour objectif de proposer un monitorage par acoustique passive des écosystèmes appliqué à l’Arctique.

GAAP exploite la complémentarité de l’acoustique passive avec les outils d’observations satellitaires en offrant des mesures locales, continues à haute résolution temporelle, intégrative.

Les objectifs du projet GAAP sont doubles : i) d’une part le suivi de la glace (banquise/glace de mer, iceberg) dans l’optique de la sécurisation des activités maritimes de défense et commerciales ; ii) d’autre part le suivi simultané, avec le même système de mesures, des écosystèmes arctiques côtiers afin de mieux décrire leur fonctionnement largement piloté par la dynamique de la glace.

Après développement et applications d’une chaine de traitement de la mesure acoustique, les évènements sonores constituant le paysage acoustique de l’arctique sont détectés, classifiés, localisés et trackés. On s’intéresse aux émissions i) des évènements cryogéniques (mouvement, dislocation de la banquise, bruit de vêlage des icebergs, bruit des icebergs en dérive), ii) des phénomènes météorologiques (vent, précipitations) qui entrainent la formation des vagues qui vont interagir avec la banquise et les glaciers et iii) des animaux marins, des bivalves jusqu’aux mammifères marins.

Pour bien comprendre la structure des paysages acoustiques arctiques (quelles sont les sources sonores et quelles grandeurs ou processus pilotent l’émission d’une source particulière), les mesures acoustiques sont comparées à d’autres types d’observations (accéléromètres posés sur les bivalves marins, observation visuelle de la présence de mammifères marins, imagerie satellitaire SAR pour la cartographie du champ de vitesse de déplacement des glaciers, de la frontière océan-banquise, données météorologiques) et la sortie de modèles de simulation (modèle de vagues, de circulation océanique).

Cette comparaison avec ces données environnementales permet de bien cerner les apports et les limites de l’acoustique passive.

En pratique, GAAP prend la forme, sur le terrain, d’une surveillance acoustique d’une portion de la frontière eau-glace (banquise, glaciers côtiers) de plusieurs kilomètres de long à partir de deux systèmes d’écoute directive (base ultra-courte, 2mx2m) placés aux extrémités de la frontière surveillée.

Deux sites seront investigués dans GAAP. Le détroit de Lancaster, siège d’une des plus fortes productions biologiques au Canada arctique, possède un fort potentiel de ressources pétrolières et gazières.Le fjord du Yung Sund localisé dans un parc naturel au Nord est du Groenland, bénéficie depuis près de 15 ans de suivis environnementaux (tant hydrologiques, climatiques que biologique) menés par l’Université d’Aarhus.

GAAP est réalisé par une équipe multidisciplinaire possédant plusieurs expériences de collaboration réussies. GIPSA Lab coordonne le projet et apporte son expertise en traitement du signal, en acoustique passive et en traitement des données satellitaires. Le LEMAR apporte son expertise en écologie marine, en modèle numérique de vagues et de circulation océanique et son savoir-faire en expérimentation arctique. TBM Environnement consolide l’équipe pour bâtir le système d’information permettant l’analyse des données et préfigurant un futur système opérationnel.


Partenaires

GIPSA LAB Grenoble Image Parole Signal Parole Laboratoire

LEMAR-CNRS Laboratoire des sciences de l'environnement marin

 TBM ENVIRONNEMENT

Aide de l'ANR 299 596 euros
Début et durée du projet scientifique janvier 2016 - 36 mois

 

Programme ANR : Accompagnement spécifique des travaux de recherches et d’innovation défense (ASTRID) 2015

Référence projet : ANR-15-ASTR-0025

Coordinateur du projet :
Monsieur Cedric GERVAISE (Grenoble Image Parole Signal Parole Laboratoire)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.