Comment utiliser un drone sous-marin pour le suivi des effets de la construction de digues sur les écosystèmes marins ?

Construire une digue peut protéger un littoral contre les vagues, l’érosion ou les submersions. Mais cet ouvrage modifie aussi la circulation de l’eau, le transport des sédiments et la disponibilité de certains habitats. Les conséquences ne se limitent pas à l’emprise visible des travaux : un dépôt de particules peut se produire à distance, tandis qu’une zone abritée peut évoluer progressivement après la mise en service.

Un drone sous-marin, le plus souvent un ROV piloté depuis la surface, offre un moyen souple d’observer ces changements au plus près du fond. Il ne suffit toutefois pas de filmer le chantier pour produire un suivi environnemental fiable. La valeur des données repose d’abord sur une question claire, des parcours reproductibles, une comparaison avec des secteurs témoins et une interprétation menée avec des compétences écologiques et hydrosédimentaires.

Identifier ce que la digue peut modifier

Avant de choisir un appareil ou de planifier une plongée, il faut relier le suivi aux effets plausibles de l’ouvrage et à la sensibilité du site. Une digue peut interrompre ou rediriger les courants, créer une zone de moindre énergie, concentrer l’érosion sur un flanc, modifier le renouvellement de l’eau ou introduire de nouveaux substrats durs. Ces mécanismes n’ont pas les mêmes effets dans une baie vaseuse, sur un herbier, à proximité d’un récif, dans une zone portuaire ou sur une côte rocheuse.

Les indicateurs à observer sous l’eau

• Nature et stabilité des fonds : sable, vase, graviers, roche, traces d’affouillement au pied de l’ouvrage, recouvrement ou décapage du substrat.
• Sédimentation et turbidité : panaches visibles, dépôt récent sur la végétation ou les organismes fixés, diminution de la visibilité, évolution de la granulométrie confirmée par prélèvements si nécessaire.
• Habitats benthiques : herbiers, algues, bancs de coquillages, colonies fixées, zones de nurserie ou structures naturelles remarquables.
• Faune observable : présence, comportement et utilisation des habitats par les poissons, crustacés et autres espèces visibles, sans conclure trop vite à une abondance globale.
• État de l’ouvrage et de ses abords : matériaux dispersés, déchets de chantier, zones d’érosion, ancrages, enrochements et éventuels pièges pour la faune.

Choisir le bon système et les bons capteurs

Pour un chantier, le choix le plus opérationnel est souvent le ROV relié à la surface par un câble. L’opérateur voit l’image en direct, peut s’arrêter sur une anomalie et adapter la trajectoire aux conditions réelles. Un véhicule autonome, ou AUV, peut être pertinent pour cartographier de plus grandes surfaces selon un itinéraire programmé, mais sa préparation, sa récupération et le contrôle de sa mission demandent généralement une organisation plus exigeante.

Construire un protocole avant, pendant et après les travaux

Le protocole le plus robuste repose sur une logique avant-après avec comparaison à des zones de référence, souvent appelée approche BACI, pour Before-After Control-Impact. Il ne s’agit pas de chercher un site parfaitement identique au chantier, ce qui est rarement possible, mais de sélectionner un ou plusieurs secteurs comparables, suffisamment éloignés pour ne pas subir directement les effets attendus de la digue.

1. 01
   1. Définir les questions et les seuils de décision

   Lister les effets à surveiller, les habitats sensibles et les décisions qui découleraient d’un constat. Par exemple : ralentir une opération générant un panache, renforcer un dispositif anti-dispersion, modifier une méthode de pose ou déclencher une expertise complémentaire.

2. 02
   2. Cartographier les zones de suivi

   Prévoir des transects le long de l’ouvrage, de part et d’autre de celui-ci, au pied de la digue et dans les zones susceptibles de recevoir des sédiments. Ajouter une ou plusieurs zones témoins. Repérer les dangers : filets, amarres, câbles, forts courants, trafic maritime et obstacles.

3. 03
   3. Réaliser l’état initial

   Effectuer plusieurs passages avant le début des travaux lorsque le calendrier le permet, afin de ne pas confondre une variation saisonnière naturelle avec un effet du chantier. Photographier ou filmer des stations fixes et relever les paramètres d’eau selon une méthode constante.

4. 04
   4. Suivre les phases les plus perturbatrices

   Programmer les missions autour des opérations de dragage, d’enrochement, de battage, de remblaiement ou de déplacement de matériaux. Prévoir une inspection après un épisode de forte houle ou de crue si ces événements peuvent redistribuer les sédiments.

5. 05
   5. Revenir après réception de l’ouvrage

   Répéter les mêmes transects après les travaux, puis à des échéances adaptées à la dynamique locale. Certains effets sont immédiats, tandis que la colonisation des nouveaux substrats ou la réorganisation d’un herbier s’observe sur une durée plus longue.

6. 06
   6. Archiver et comparer

   Associer chaque fichier à une fiche de mission : identifiant, coordonnées ou repères, profondeur, opérateur, appareil, capteurs, conditions de mer, marée, visibilité et incidents. Comparer ensuite des données homogènes, et non de simples extraits vidéo choisis pour leur caractère spectaculaire.

Rendre les transects réellement reproductibles

Un transect vidéo utile est une trajectoire définie entre deux repères, parcourue à vitesse modérée et aussi régulière que possible, à une distance stable du fond. Dans les secteurs complexes, mieux vaut segmenter l’itinéraire en portions courtes et clairement nommées que tenter une longue mission difficile à répéter. Une mire, une paire de lasers d’échelle ou tout repère non intrusif peut aider à estimer la taille d’objets ou d’organismes visibles, à condition que son usage soit documenté.

• Réaliser les passages dans une fenêtre de marée comparable lorsque les courants et la hauteur d’eau influencent fortement l’observation.
• Éviter de comparer une vidéo prise en eau claire avec une autre prise durant un panache de chantier sans intégrer cette différence à l’analyse.
• Conserver une distance de sécurité avec le fond, les organismes fragiles, les câbles et l’ouvrage.
• Prévoir des séquences de calibration visuelle au début de chaque mission : horodatage, repère de station, état de l’eau et réglages.

Transformer les images en résultats exploitables

La phase d’analyse commence par le tri et le contrôle qualité. Les séquences trop troubles, surexposées ou dépourvues de position exploitable ne doivent pas être mises sur le même plan que les données validées. Le plus efficace consiste à établir une grille d’observation commune : proportion apparente de chaque type de substrat, couverture végétale, nombre d’organismes dans une catégorie définie, épaisseur ou extension apparente d’un dépôt, présence d’anomalies et niveau de confiance de l’identification.

L’intelligence artificielle peut accélérer le repérage d’objets, la détection d’un changement de texture ou le classement d’images. Elle doit toutefois être entraînée sur des images proches des conditions locales et contrôlée par des personnes compétentes. Une algue couverte de sédiment, une ombre, un reflet de lampe ou une eau chargée peuvent facilement créer des erreurs de classement.

Mettre en place une chaîne d’alerte

Le suivi n’est utile au chantier que s’il mène à une action. Avant les travaux, le maître d’ouvrage, les responsables de chantier et les spécialistes environnementaux peuvent convenir d’une procédure : qui analyse les images, sous quel délai, quels constats nécessitent une contre-expertise et qui décide d’une mesure corrective. Les résultats doivent séparer clairement les faits observés, les hypothèses d’interprétation et les actions recommandées.

Sécurité, réglementation et protection du milieu

En France, l’utilisation d’un drone sous-marin ne se résume pas aux règles applicables aux drones aériens. Le contexte maritime compte : autorisation d’accès au site, règles d’un port ou d’un chenal, sécurité de la navigation, activités de pêche, zones militaires ou industrielles, aires marines protégées et prescriptions liées au projet de travaux. Les autorisations environnementales ou les arrêtés encadrant le chantier peuvent déjà fixer des obligations de suivi, des périodes d’intervention ou des mesures de réduction des impacts.

• Vérifier en amont les consignes de l’autorité portuaire, des services compétents en mer et du gestionnaire de la zone protégée le cas échéant.
• Coordonner chaque sortie avec le responsable du chantier et signaler l’opération lorsque le trafic maritime ou la configuration du site l’exige.
• Évaluer le risque de perte du ROV, notamment près des enrochements, des filets, des hélices, des conduites et des câbles.
• Limiter l’éclairage, le bruit et l’approche des animaux ; ne pas poursuivre une espèce, ne pas déplacer d’organisme et interrompre la mission si le comportement de la faune semble perturbé.
• Sécuriser les données, y compris les images d’infrastructures sensibles, et définir qui peut y accéder.

Connaître les limites du drone sous-marin

Le drone réduit le besoin de plongées humaines dans les zones à risque et produit une trace visuelle précieuse. Il rencontre néanmoins des limites nettes : eau trouble, faible luminosité, courant, câble accroché, bulles de travaux, relief complexe et difficultés de localisation. Surtout, il voit ce qui est exposé à la caméra. Il ne mesure pas directement la biodiversité complète, la contamination chimique, l’état sanitaire d’une population ou la composition d’un sédiment.

Pour un diagnostic solide, le ROV doit donc s’intégrer à un dispositif proportionné aux enjeux : mesures de turbidité depuis la surface ou sur station fixe, prélèvements de sédiments, suivi de la qualité de l’eau, cartographie bathymétrique, inventaires biologiques réalisés par des écologues et, selon les besoins, analyses de laboratoire. Cette combinaison permet de passer de l’observation à une conclusion étayée.

La méthode à retenir pour un suivi crédible

Le drone sous-marin devient un véritable outil de suivi lorsqu’il répond à une question de gestion concrète : où les sédiments se déposent-ils, quels habitats sont touchés, le pied de digue s’affouille-t-il, les mesures de réduction fonctionnent-elles ? Une campagne réussie associe un état initial, des sites de comparaison, des missions répétables, des données contextualisées et une capacité à agir en cas d’écart.

La meilleure image n’est donc pas nécessairement la plus belle, mais celle dont on connaît exactement le lieu, la date, les conditions de prise et la méthode de comparaison. C’est cette rigueur qui transforme le drone en outil utile pour concilier protection côtière, sécurité des travaux et préservation des écosystèmes marins.