Exploring Underwater Intricacies: Utilising Drones to Assess Marine Ecosystem Impact from Dike Construction

Construire ou renforcer une digue peut protéger un littoral, un port ou une zone habitée contre la submersion et l’érosion. Mais un ouvrage posé sur le rivage ou dans l’eau modifie aussi un milieu vivant : il peut redistribuer les courants, déplacer les sédiments, fragmenter des habitats ou changer la qualité de l’eau à proximité. Évaluer ces effets ne consiste donc pas à filmer le fond marin une fois les travaux terminés : il faut suivre un écosystème dans le temps, avec des observations comparables.

Les drones sous-marins, principalement les ROV pilotés depuis la surface et les véhicules autonomes, apportent une réponse opérationnelle à cette surveillance. Caméras, éclairage, sonars et capteurs embarqués permettent de documenter des secteurs difficiles d’accès sans exposer systématiquement des plongeurs. Leur intérêt est réel à une condition : les intégrer à un protocole scientifique et réglementaire rigoureux, depuis l’état initial jusqu’au suivi à long terme.

Pourquoi une digue peut transformer l’écosystème marin

Une digue n’agit pas seulement à l’endroit où ses enrochements ou ses parois touchent le fond. Elle devient un obstacle physique qui modifie la circulation de l’eau et l’énergie des vagues. Les conséquences varient énormément selon la géométrie de l’ouvrage, la profondeur, le régime des marées, la nature des sédiments et la sensibilité biologique du site.

Les effets directs à surveiller

• Destruction ou recouvrement d’habitats : l’emprise des travaux peut affecter herbiers, fonds sableux, récifs, zones rocheuses, frayères ou abris utilisés par la faune.
• Mise en suspension des sédiments : dragage, battage, dépôts de matériaux et circulation des engins augmentent parfois la turbidité. Une eau chargée réduit la lumière disponible et peut recouvrir des organismes fixés.
• Érosion et accumulation localisées : l’ouvrage peut accélérer le courant à certains endroits et provoquer un affouillement du pied de digue, tout en favorisant ailleurs le dépôt de particules.
• Bruit, vibrations et présence humaine : selon les techniques de chantier, ces perturbations peuvent gêner temporairement poissons, mammifères marins ou espèces sensibles au bruit.
• Création d’un nouvel habitat artificiel : les blocs peuvent être colonisés par des algues et des invertébrés. Cette colonisation ne compense pas automatiquement la perte d’un habitat naturel ; elle doit être interprétée dans son contexte.

Une échelle d’observation plus large que le chantier

Le suivi doit couvrir l’emprise de la digue, mais aussi ses abords et des zones éloignées servant de référence. Sans zone témoin comparable, il est difficile de distinguer ce qui relève réellement des travaux de ce qui provient des saisons, d’une tempête, d’un épisode de crue ou d’une variation naturelle de la visibilité. La question centrale n’est pas seulement “que voit-on ?”, mais “qu’est-ce qui a changé par rapport à une situation comparable ?”.

ROV, AUV et capteurs : choisir le bon outil de mesure

Sous l’expression “drone sous-marin”, on regroupe des équipements aux usages très différents. Le ROV, ou véhicule téléopéré, reste relié à la surface par un câble : un opérateur le dirige et visualise les images en direct. Le véhicule autonome suit pour sa part une mission programmée, sans pilotage continu. Des dispositifs hybrides existent, mais la technologie ne doit jamais être choisie avant les objectifs de suivi.

Les capteurs qui rendent les images interprétables

La vidéo seule est rarement suffisante. Une caméra haute définition et des éclairages adaptés documentent l’état visuel des habitats, à condition que l’eau soit assez claire. Un sonar est souvent plus utile lorsque la visibilité chute ; il aide à relever la topographie, les blocs, les objets immergés ou la structure du fond. Des sondes peuvent enregistrer température, salinité, profondeur et turbidité. Les paramètres réellement nécessaires dépendent des hypothèses à tester : un suivi d’herbier n’a pas les mêmes besoins qu’un contrôle d’affouillement sous une digue.

Construire un protocole fiable avant, pendant et après les travaux

Le meilleur drone ne corrigera pas un suivi conçu trop tard. Avant toute mission, le maître d’ouvrage, les écologues, les ingénieurs, les opérateurs et les autorités compétentes doivent définir les enjeux écologiques, les indicateurs, les zones de référence, les seuils d’alerte éventuels et les décisions à prendre si un impact est constaté. Les données doivent servir à orienter le chantier, pas seulement à alimenter un rapport final.

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   1. Définir les questions écologiques

   Lister les habitats et espèces potentiellement concernés, les effets redoutés et les paramètres mesurables. Par exemple : recul d’un herbier, extension d’un dépôt sédimentaire, apparition d’un affouillement ou augmentation durable de la turbidité.

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   2. Réaliser un état initial robuste

   Cartographier les fonds, photographier les habitats et relever les paramètres physiques avant le chantier. Les relevés doivent inclure la future emprise, ses abords et une ou plusieurs zones témoins comparables.

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   3. Standardiser les transects

   Fixer des itinéraires, profondeurs, altitudes de caméra, vitesses de déplacement et réglages de capteurs cohérents. Répéter un transect identique vaut souvent mieux que multiplier des images spectaculaires mais impossibles à comparer.

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   4. Suivre les phases sensibles du chantier

   Programmer des inspections avant, pendant et après les opérations susceptibles de remuer les sédiments ou de modifier le fond. Adapter la fréquence aux risques et aux conditions météo-marines plutôt qu’à un calendrier arbitraire.

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   5. Comparer, valider et décider

   Analyser les écarts par rapport à l’état initial et aux zones témoins. En cas de signal préoccupant, confirmer le constat avec des mesures complémentaires, puis ajuster si nécessaire les méthodes, le phasage ou les protections du chantier.

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   6. Prolonger le contrôle après réception

   Poursuivre les campagnes sur plusieurs périodes pertinentes pour le milieu. Certains effets sont immédiats, tandis que la stabilisation des sédiments, la recolonisation biologique ou l’évolution d’un affouillement peuvent demander davantage de temps.

La reproductibilité, condition d’une comparaison honnête

Dans la mesure du possible, les campagnes doivent avoir lieu dans des conditions proches : même saison, fenêtre de marée comparable, matériel calibré, protocole de prise d’images identique. Il faut aussi consigner la météo, l’état de mer, la visibilité, le courant, le nom de l’opérateur et toute modification du matériel. Ces éléments expliquent parfois davantage une différence d’image que l’évolution réelle du fond marin.

De la captation à la preuve : traiter correctement les données

Un chantier peut produire des heures de vidéo, des milliers de photos et de nombreux relevés de sondes. Sans organisation, cette abondance devient un risque : fichiers éparpillés, images impossibles à localiser, comparaisons subjectives ou résultats non vérifiables. Un plan de gestion des données doit être prévu dès la préparation de la mission.

• Attribuer un identifiant unique à chaque mission, transect, image, vidéo et mesure de capteur.
• Conserver les fichiers bruts, puis créer des copies de travail pour l’analyse et les exports de rapport.
• Géoréférencer les observations lorsque la précision de positionnement le permet, en indiquant clairement l’incertitude.
• Établir une grille d’annotation : type de substrat, couverture végétale, organismes visibles, déchets, traces d’érosion, dépôt de particules ou défauts de l’ouvrage.
• Faire vérifier les identifications biologiques sensibles par des personnes compétentes ; une image ne suffit pas toujours à identifier une espèce.
• Produire des cartes et séries temporelles qui distinguent les observations certaines, les hypothèses et les zones non observables.

L’intelligence artificielle peut accélérer le tri des images, détecter des formes répétitives ou repérer des changements apparents. Elle reste toutefois un outil d’aide. Les modèles peuvent confondre ombres, sédiments, algues, roches et organismes, surtout dans une eau trouble ou sous un éclairage hétérogène. Toute détection ayant une conséquence environnementale ou opérationnelle doit être contrôlée par un spécialiste et confrontée aux autres mesures.

Réduire les risques techniques, écologiques et réglementaires

Un drone sous-marin limite certains risques liés à la plongée humaine, mais il introduit ses propres contraintes. Le câble d’un ROV peut s’accrocher aux enrochements ; les moteurs peuvent soulever du sédiment ; une mauvaise manœuvre peut endommager un habitat fragile ou l’ouvrage lui-même. Les conditions de courant, de houle, de visibilité et de trafic maritime déterminent souvent la réussite d’une mission plus que la fiche technique de l’appareil.

Les erreurs les plus fréquentes

• Déployer le drone après le début du chantier, sans données de référence antérieures.
• Filmer uniquement au pied de la digue et oublier les secteurs voisins ou les zones témoins.
• Confondre une inspection structurelle de l’ouvrage avec une expertise écologique complète.
• Survoler trop près du fond, ce qui remet les sédiments en suspension et dégrade les images.
• Négliger la sécurité nautique, les autorisations locales, les restrictions d’accès et la coordination avec les autres usagers de la mer.
• Tirer des conclusions définitives à partir d’une seule campagne réalisée dans des conditions inhabituelles.

Avant une opération, il convient de vérifier les règles applicables dans la zone concernée : autorisations de travaux et d’accès, prescriptions environnementales, police de la navigation, éventuels périmètres portuaires, aires marines protégées, zones de défense ou restrictions temporaires. Les prélèvements, l’approche d’espèces protégées et la diffusion d’images peuvent aussi être encadrés. Les obligations varient selon le pays, le site et la nature du projet : elles doivent être confirmées auprès des autorités et gestionnaires compétents.

Faire du drone un outil de décision, pas un simple outil d’image

Utilisé avec méthode, le drone sous-marin donne aux équipes un regard régulier sur ce qui se passe sous la ligne d’eau : évolution d’un panache sédimentaire, stabilité d’un enrochement, qualité apparente d’un habitat ou présence d’une zone à investiguer. Son apport majeur est la répétition : repasser au même endroit, avec les mêmes paramètres, et transformer des impressions visuelles en éléments comparables.

Il ne doit toutefois ni isoler les ingénieurs des écologues, ni remplacer les prélèvements, les inventaires de terrain ou l’expertise locale lorsque ceux-ci sont nécessaires. Le suivi le plus solide combine images, mesures physiques, connaissance naturaliste et transparence sur les limites des données. C’est cette approche croisée qui permet de protéger efficacement le littoral tout en mesurant honnêtement les effets de l’infrastructure qui le protège.