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Sep 27, 2023

Le collier de suivi de la faune s'auto-alimente lorsque les animaux errent

Remplacer les piles usées des dispositifs de suivi des animaux peut prendre du temps,

Remplacer les piles usées des dispositifs de suivi des animaux peut être une tâche longue et coûteuse pour les scientifiques de la faune. C'est aussi stressant pour les animaux. Maintenant, inspirés par la technologie derrière une montre intelligente à recharge automatique, les chercheurs ont inventé un tracker alimenté par les propres mouvements des animaux. L'approche pourrait aider les chercheurs à surveiller les animaux tout au long de leur vie, ce qui faciliterait la tâche des scientifiques et des créatures qu'ils suivent.

"Les batteries sont souvent la plus grande limitation au développement de la technologie de suivi des animaux", déclare Todd Katzner, chercheur biologiste à l'US Geological Survey qui suit la faune depuis plus de 20 ans. "Tout système qui surmonte les contraintes actuelles a le potentiel d'être extrêmement précieux."

De nombreux trackers fauniques fonctionnent à l'énergie solaire. Ceux-ci ne fonctionnent pas pour les créatures nocturnes ou pour les animaux qui vivent dans l'eau, les forêts qui bloquent le soleil ou les grottes, comme les pandas, les tigres et les lions de mer. Les batteries lithium-ion non rechargeables, annoncées par les fabricants comme pouvant durer des décennies, sont une autre option, mais l'expérience sur le terrain montre que des températures très chaudes ou très froides raccourcissent considérablement leur durée de vie.

C'est toujours frustrant Rasmus Worsøe Havmøller, biologiste au Musée d'histoire naturelle du Danemark. Il accompagne souvent la biologiste Linnea Worsøe Havmøller, son épouse également au musée, dans des études de terrain sur les lycaons d'Asie en voie de disparition, ou dholes (Cuon alpinus). Moins de 2000 canidés à petite tête et à corps long restent à l'état sauvage.

En regardant les chiens courir dans les savanes sèches du sud de l'Asie, le couple s'est demandé s'il était possible de convertir cette énergie de course en électricité. Rasmus Worsøe Havmøller a appris que les chercheurs avaient déjà développé des prototypes de dispositifs de suivi alimentés par les vibrations du mouvement d'un animal, mais ceux-ci étaient trop volumineux pour être utilisés pour la plupart des espèces. Cependant, il a également découvert une smartwatch suisse alimentée par un minuscule générateur qui convertit le mouvement du porteur en un courant électromagnétique qui alimente l'appareil.

Inspirés, les Worsøe Havmøllers et leurs collègues ont fait équipe avec Troels Gregersen, ingénieur à l'Institut Max Planck du comportement animal, pour voir s'ils pouvaient adapter la technologie pour fonctionner dans les traqueurs d'animaux. Le minuscule générateur de la montre, à peu près de la taille et du poids de quelques jetons de poker empilés, récolte l'énergie du mouvement latéral. En tant que pendule dans les balançoires, il génère du courant en faisant glisser un anneau ferromagnétique sur une bobine de cuivre. Cette énergie est stockée dans un supercondensateur au lithium, qui peut supporter 40 fois plus de cycles de charge qu'une batterie au lithium standard.

"Soudain, nous avions en fait l'appareil pour fournir de l'énergie, et soudain nous avions l'appareil pour stocker l'énergie", explique Rasmus Worsøe Havmøller.

Les chercheurs ont emballé leur nouvelle batterie avec un tracker GPS à faible consommation, un accéléromètre et un petit ordinateur à l'intérieur d'un boîtier étanche et résistant aux crocs. Le dispositif de suivi et le collier ne pèsent que 5,3 onces, suffisamment légers pour qu'une mouffette rayée puisse les porter en toute sécurité, dit Gregersen.

Les scientifiques ont d'abord testé l'équipement sur leurs propres chiens de compagnie, en fixant les trackers aux colliers ou aux harnais de Balto, Pekka et Comet. Une heure et demie seulement de promenade avec un chien a suffi à générer de l'énergie pour les pings de localisation GPS quotidiens, rapportent-ils dans PLOS ONE.

Les scientifiques ont fixé les dispositifs à de solides colliers pour animaux sauvages, qu'ils ont placés sur un bison européen errant dans une tourbière surélevée à l'est d'Aalborg, au Danemark, et sur un poney Exmoor vivant dans des zones humides herbeuses à la pointe sud de l'île danoise de Langeland. Les deux animaux sont utilisés pour grignoter la végétation envahissante et fertiliser le sol pour "réensauvager" les paysages. Eux aussi produisaient suffisamment d'énergie pour alimenter des pings GPS réguliers, ainsi qu'au moins une lecture d'accéléromètre par jour, explique Rasmus Worsøe Havmøller. "Pour la gestion et la conservation, cela devrait suffire."

Ces trackers pourraient théoriquement durer toute la vie d'un animal, dit-il. Le traqueur du poney Exmoor fonctionnait toujours au moment de la publication de l'article, 147 jours après que les chercheurs l'aient apposé.

Les schémas de l'appareil sont inclus dans l'article et librement accessibles aux autres scientifiques. Les chercheurs disent qu'ils espèrent que d'autres s'appuieront sur leurs travaux pour créer des versions encore plus efficaces et plus légères.

La technologie pourrait être "un énorme changeur de jeu" pour le suivi des animaux plus gros, déclare Joshua Guilbert, biologiste des chauves-souris à l'Institut de recherche sur la biodiversité. Non seulement les batteries longue durée signifient moins d'interaction humaine avec la faune, mais elles fonctionnent également jour et nuit dans pratiquement n'importe quel environnement. Et contrairement aux appareils alimentés par des panneaux solaires, ils n'ont pas besoin de rester propres pour fonctionner correctement. Malheureusement, note-t-il, les nouveaux trackers sont encore trop lourds pour être utilisés sur des chauves-souris.