Des satellites pour détecter les déchets plastiques sur Terre

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Publié le 20 janvier 2023

par Matthieu Combe

en informatique et digitalisation

Des scientifiques dévoilent dans PLOS ONE un nouvel algorithme capable de détecter les déchets plastiques au sol.

Un nouvel algorithme pour traquer les déchets

Chaque année, environ 8 millions de tonnes de déchets plastiques finissent dans les océans. La pollution plastique fait des ravages en mer, mais aussi sur terre. En mai 2020, des scientifiques de l’université anglaise de Plymouth ont révélé un algorithme de détection par satellite du plastique flottant à la surface de la mer, en utilisant les données des satellites Sentinel-2 de l’Agence spatiale européenne (ESA). Maintenant, des scientifiques américains et australiens révèlent dans la revue PLOS ONE : un nouveau système informatique qui utilise les données des mêmes satellites pour identifier les emplacements des déchets plastiques sur Terre.

Le programme Copernicus Sentinel-2 de l’Agence spatiale européenne offre en effet un accès gratuit aux données d’observation de la Terre par satellite, avec une résolution spatiale moyennement élevée (10, 20 ou 60 mètres/pixel), un large domaine spectral et une fréquence temporelle de 5 jours. Les scientifiques utilisent toutes ces données pour suivre les déchets plastiques.

Identifier les déchets plastiques sur terre en Asie du sud-est

En mer, la signature spectrale des plastiques flottants peut être caractérisée. Les données spectrales de Sentinel-2 sont donc suffisantes pour détecter ces débris par satellite. Sur terre, la diversité spectrale des déchets et de l’occupation du sol nécessite davantage d’informations.

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Les chercheurs se sont tournés vers les réseaux de neurones, un système d’algorithmes d’apprentissage automatique qui révolutionne la classification des images. Ce faisant, ils ont développé un nouveau système basé sur un réseau neuronal convolutif capable d’analyser les informations spectrales, structurelles et temporelles des données du satellite Sentinel-2. Le système permet donc d’identifier des clusters de déchets plastiques sur Terre dans toute l’Asie du Sud-Est.

Pour lutter contre la pollution plastique marine, une meilleure compréhension des points chauds terrestres des déchets, à la fois dans les décharges non contrôlées et officielles, est essentielle. Pour évaluer les performances du système, les chercheurs l’ont d’abord formé sur 184 sites connus en Indonésie. Par la suite, 374 décharges y ont été détectées, « plus du double du nombre de sites signalés dans les archives publiques », indique l’étude. Ensuite, en l’appliquant à 12 pays d’Asie du Sud-Est, le système a identifié un total de 996 décharges avec des concentrations potentielles de déchets. C’est « près de trois fois le nombre de sites enregistrés publiquement », notent les auteurs. 53% des emplacements candidats ont ensuite été vérifiés par des personnes les évaluant comme agrégateurs de déchets.

Les scientifiques ont montré que leur nouveau système peut être utilisé pour surveiller les rejets dans le temps. De plus, ils ont montré que 19 % des bennes qu’ils ont détectées se trouvaient à moins de 200 mètres d’un cours d’eau. Certains coulent visiblement dans des rivières qui finissent par atteindre l’océan.