Les satellites pour détecter les déchets plastiques sur Terre

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 dévoilaient un algorithme pour détecter les plastiques flottant à la surface de la mer par satellite grâce à l’exploitation des données des satellites Sentinel-2 de l’Agence spatiale européenne (ESA). Désormais, des scientifiques américains et australiens dévoilent dans la revue PLOS ONE : un nouveau système informatique qui utilise des données issues de ces mêmes satellites pour identifier les sites de déchets plastiques sur terre.

Le programme Copernicus Sentinel-2 de l’Agence spatiale européenne fournit en effet en accès libre des données d’observations de la Terre par satellite, avec une résolution spatiale modérément élevée (10, 20 ou 60 mètres / pixel), une large gamme spectrale, et une fréquence temporelle de 5 jours. Les chercheurs se basent sur l’ensemble de ces données pour traquer les déchets plastiques.

Un nouvel algorithme pour traquer les déchets

En mer, la signature spectrale des plastiques flottants peut être caractérisée. Les données spectrales issues de Sentinel-2 suffisent donc à détecter ces déchets par satellite. Sur terre, la diversité spectrale des déchets et de la couverture terrestre demande davantage d’informations.

Les chercheurs se sont ainsi intéressés aux réseaux de neurones, un système d’algorithmes d’apprentissage automatique, qui révolutionnent la classification des images. Ils ont ainsi développé un nouveau système basé sur un réseau de neurones à convolution, capable d’analyser les informations spectrales, structurelles et temporelles des données satellitaires Sentinel-2. Le système permet ainsi d’identifier les agrégations de déchets plastiques sur Terre dans toute l’Asie du Sud-Est.

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

Pour combattre la pollution plastique en mer, il faut mieux connaître les points chauds d’apport de déchets sur terre, qu’il s’agisse de décharges sauvages ou officielles. Pour évaluer les performances du système, les chercheurs l’ont d’abord entraîné sur 184 sites connus en Indonésie. Il y a ensuite détecté 374 sites de déchets, « soit plus du double du nombre de sites signalés dans les archives publiques », précise l’étude. L’appliquant ensuite à 12 pays d’Asie du Sud-Est, le système a identifié un total de 996 sites de déchets potentiellement agrégateurs de déchets. Soit « près de trois fois le nombre de sites enregistrés publiquement », notent les auteurs. 53 % des emplacements candidats ont ensuite été validés par des humains évaluateurs en tant qu’agrégateurs de déchets.

Les chercheurs ont démontré que leur nouveau système peut être utilisé pour surveiller les décharges dans le temps. En outre, ils ont montré que 19 % des sites de déchets qu’ils ont détectés se trouvent à moins de 200 mètres d’un cours d’eau. Certains se déversent visiblement dans des rivières qui finissent par atteindre l’océan.

Les chercheurs prévoient d’affiner et d’étendre leur nouveau système de surveillance des sites de déchets à l’échelle mondiale. Ils espèrent ainsi aider à éclairer les politiques de gestion des déchets. Les données sont accessibles au public sur Global Plastic Watch pour faciliter les actions contre cette pollution.