Un drone aide les chercheurs à trouver de l’eau douce dans la mer de l’île de Pâques –

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  • Des chercheurs de l’Université de Binghamton et de l’Université d’État de New York ont ​​démontré l’efficacité de l’utilisation de drones pour localiser les sources d’eau douce sur l’île de Pâques.

    Les habitants de l’île de Pâques semblaient boire directement de la mer, ont rapporté des explorateurs européens à la fin des années 1700. Et aujourd’hui, vous pouvez voir des animaux, notamment des chevaux, faire la même chose.

    Ce qui se passe?

    Bien qu’entourée par un vaste océan, l’eau douce est une denrée rare à Rapa Nui, comme l’appellent ses habitants indigènes. Aucune rivière ou ruisseau ne traverse sa surface, et il n’y a que trois petits lacs de cratère qui peuvent s’assécher lors de sécheresses périodiques.

    En raison d’une bizarrerie de la géologie, l’eau de pluie coule immédiatement à travers le substratum rocheux poreux, où elle alimente un aquifère souterrain, a expliqué Robert DiNapoli de l’Université de Binghamton, associé de recherche postdoctoral en études environnementales et anthropologie. Cette eau douce émerge à des endroits du littoral appelés suintements côtiers.

    “À certains de ces endroits sur le rivage, il y a tellement d’eau qui sort (des suintements) qu’elle est fondamentalement fraîche. C’est un peu salé, mais pas désagréablement salé”, a déclaré DiNapoli. “Ce n’est tout simplement pas l’eau la plus savoureuse, fondamentalement.”

    DiNapoli, professeur d’anthropologie et d’études environnementales Carl Lipo, directeur du laboratoire de géophysique et de télédétection Timothy De Smet et Terry Hunt de l’université d’Arizona ont récemment démontré l’efficacité des drones d’imagerie thermique pour détecter l’emplacement de ces suintements côtiers. Les résultats de leur projet pilote, “Thermal imaging shows submarine groundwater décharge panaches Associated with Ancient Settlements on Rapa Nui (Easter Island, Chile)”, ont été récemment publiés dans Télédétection.

    Il n’est pas possible d’utiliser l’imagerie satellite pour identifier les sources d’eau douce sur Rapa Nui car la taille des pixels est trop grande pour enregistrer les suintements côtiers en détail, a expliqué DiNapoli. Un drone, quant à lui, vole à basse altitude et peut collecter des images haute résolution.

    Des drones à imagerie thermique avaient déjà été utilisés à Hawai’i pour y étudier les suintements côtiers. Lipo et DiNapoli, cependant, ne savaient pas si cette technologie fonctionnerait à Rapa Nui, où les panaches d’eau douce étaient beaucoup plus petits. Comme ils l’ont découvert dans leur projet pilote, c’est le cas.

    Avant les caméras thermiques, les chercheurs devaient littéralement patauger dans l’eau et mesurer la température et la salinité à la main.

    “C’est vraiment laborieux parce que vous devez marcher, puis tous les 10 mètres environ, vous devez prendre une mesure”, a déclaré DiNapoli.

    Non seulement le système de drones est plus rapide, mais il fournit une image plus substantielle de la plus grande pièce d’eau, permettant aux chercheurs de voir ses caractéristiques dans son ensemble. Il y a cependant un inconvénient : la chaleur se reflétant sur les toits métalliques et un feu de joie local ont faussé les relevés de température sur l’un des vols.

    Certains objets ont des caractéristiques qui confondent la caméra thermique, et donc leur température réelle n’est pas enregistrée, a expliqué DiNapoli. Un toit métallique au soleil, par exemple, a tendance à être assez chaud, mais les caméras thermiques l’enregistrent comme froid en raison du rayonnement réfléchi.

    Lorsque le drone décolle, il commence à calibrer et à déterminer les températures élevées et basses de la zone. Des anomalies telles que des incendies perturbent cet étalonnage.

    “Cela nous donne toujours des images utilisables dans le sens où vous pouvez voir des différences relatives de température, mais la température absolue qu’elle nous donne est très différente, donc cela dit que les choses sont beaucoup plus froides ou beaucoup plus chaudes qu’elles ne le sont réellement”, a-t-il déclaré.

    Stratégies de survie

    Dans leurs recherches, Lipo et DiNapoli explorent la manière dont les anciennes communautés utilisaient ces suintements, sur une île où les sécheresses sont courantes.

    En plus de collecter l’eau de pluie, le peuple Rapa Nui a également construit des puits de type bassin appelés puna qui interceptent le cours d’eau de l’aquifère avant qu’il n’atteigne la mer. Ils ont également construit des barrages sous-marins dans l’océan pour empêcher l’eau de mer de se mélanger à l’eau douce sur les sites d’infiltration, bien que ces structures se soient depuis longtemps effondrées.

    “Cela fournit à nouveau un exemple intéressant de la façon dont les habitants réagissaient aux contraintes de l’île”, a déclaré DiNapoli. “Ils étaient confrontés à un endroit très difficile à vivre et ils ont mis au point ces stratégies de survie intéressantes.”

    Comme l’ont noté les premiers visiteurs européens, les gens buvaient aussi directement de l’océan aux suintements. Les habitants actuels de l’île continuent de pomper l’eau directement à partir de ces points d’eau douce dans la mer et l’utilisent pour arroser les cultures et fournir de l’eau à leur bétail.

    Dans leurs recherches précédentes, Lipo et DiNapoli ont noté que les célèbres caractéristiques archéologiques de l’île de Pâques, telles que le moai plates-formes, sont étroitement liés à l’emplacement des ressources en eau douce.

    “C’est là qu’ils font leurs activités cérémonielles, c’est là qu’ils construisent leurs villages”, a déclaré DiNapoli.

    La topographie ne s’est pas non plus avérée un obstacle important pour les insulaires résilients. Le côté ouest de Rapa Nui est bordé de falaises abruptes, ce qui aurait rendu difficile l’accès aux suintements du rivage. Des preuves archéologiques et des analyses d’ossements humains dans cette zone suggèrent, cependant, que les gens se dirigeaient vers la mer sur ces sites. Dans l’article, DiNapoli et Lipo ont enquêté sur une zone appelée Te Peu où les suintements côtiers sont situés directement à côté d’un ancien village.

    De plus amples recherches

    Les résultats de l’étude sont le point de départ d’un autre projet de recherche, financé par une subvention du National Geographic, pour identifier l’emplacement des suintements côtiers dans toute l’île. Le drone d’imagerie thermique jouera un rôle majeur dans la collecte des données.

    L’une des questions auxquelles ils espèrent répondre est de savoir comment les suintements côtiers réagissent aux longues sécheresses. Au cours de leur dernier voyage de recherche, l’île a connu une période de sécheresse de plusieurs années, qui a asséché deux des lacs de cratère et fait couler le troisième à des niveaux bas.

    “Mais nous avons identifié ces suintements côtiers tout autour de l’île. Cela suggère que lorsque l’île connaît ces épisodes de sécheresse, les suintements sont l’une des dernières sources d’eau à en être affectées”, a déclaré DiNapoli.

    Une explication potentielle : lorsque l’eau passe sous terre après de fortes pluies, elle reste probablement dans l’aquifère pendant plusieurs années avant de se déverser dans l’océan. Dans leurs prochains travaux sur le terrain, DiNapoli et Lipo tenteront de le confirmer et de déterminer combien de temps il faut à l’eau de pluie pour faire son voyage souterrain vers la mer.

    “Nous ne le savons pas avec certitude, mais c’est une explication potentielle pour laquelle ces suintements sont plus résistants”, a déclaré DiNapoli.

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