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Photo by Sunyu on Unsplash

Utilisation d’une « Camera Trap »

Deux articles précédents ( Le camera trapping et quelle camera trap choisir ? ) évoquaient un outil très en vogue pour l’observation de la nature, l’étude et la gestion de la biodiversité : Les pièges photographiques, ou « Camera Trap » ! On y évoquait leurs caractéristiques, leur fonctionnement. Malgré ça, ces appareils ne sont pas des machines magiques. Connaître leur fonctionnement et les déposer dans la nature, puis regarder les photos obtenues ne suffit souvent pas ! Comme tout outil, il faut qu’il soit correctement utilisé pour donner de vrais résultats. Il peut ne rien donner ou s’avérer trompeur si la collection des images et leur analyse n’est pas assez rigoureuse.

Bien plus complexe que se prendre en selfie

Les « Camera Traps » peuvent avoir un usage multiple, pour peu qu’on sache ce que c’est et comment les faire marcher. J’ai pu par exemple voir des primatologues Japonais en déposer au hasard, par curiosité, dans une forêt et observer plus tard ce qui était passé devant, durant la semaine. Ils ont obtenu quelques, rares, bonnes surprises. Mais ils n’ont obtenu aucune image de macaques, qui pullulaient pourtant dans le secteur. Comme quoi il en faut plus pour obtenir de bonnes images, représentatives des animaux présents, ou des images analysables par la suite, voire même pour obtenir des images tout court !!!

Le « Camera Trapping » requiert bien plus qu’une approche technique. Cela réclame une idée précise de ce que l’on cherche et une parfaite connaissance du contexte de son utilisation. La connaissance de la biologie de l’espèce ciblée, de son environnement, de son organisation sociale et de la disponibilité de ses ressources devient primordiale. En termes simples, on ne les place pas n’importe où, n’importe comment, mais plutôt en tenant compte du terrain, de ce que l’on souhaite obtenir et analyser. Des connaissances sur la zone où l’on souhaite les utiliser permettent de cibler des secteurs qui ont un fort potentiel, ou bien des zones incontournables pour l’animal qui nous intéresse.

On peut être amené, par exemple, à poser ses pièges photographiques sur des pistes fréquemment empruntées par l’animal, ou encore par ses proies. Connaître la distribution de leurs proies, des points d’eau, des plantes et disposer d’une carte des lieux peut être indispensable. Parfois, avoir connaissance des sites où l’animal et/ou ses traces ont été observés peut aussi servir, aider à placer les pièges judicieusement. C’est pourquoi je doute que de simples photographes aient pu obtenir seuls les images de ces fameux et fantomatiques léopards des neiges. Des tiers ont dû leur fournir des informations capitales et que l’on n’obtient pas facilement en arrivant seulement quelques mois sur place.

Ces informations sont particulièrement importantes pour un scientifique ou un gestionnaire de la faune, dont le but est avant tout d’obtenir des données à analyser. Le Camera Trapping leur sert à recenser des populations d’animaux, à identifier des phénomènes ou à prendre des décisions afin de mieux les protéger. Identifier l’impact humain sur leurs comportements, identifier les conséquences d’une action de gestion d’une population, obtenir et baser ces décisions sur des indicateurs biologiques comme la densité ou l’organisation de l’activité des animaux, sont autant de choses où des pièges photographiques peuvent jouer des rôles cruciaux. Et pour chacune de ces utilisations, ces personnes portent une attention très particulière aux détails de leur méthodologie, ainsi qu’aux données qui les intéressent. Non seulement pour obtenir de bonnes informations, mais aussi pour pouvoir reproduire des expériences, les comparer et effectuer des synthèses de plusieurs études.

Pour eux, l’utilisation des Camera Traps n’en est qu’à ses débuts et on n’exploite toujours pas tout le potentiel de cet outil, faute de savoir parfaitement l’utiliser. Ce qu’ils souhaitent, est de pouvoir l’utiliser correctement en évitant les bais. Car comme c’est souvent le cas en écologie, nous ne pouvons pas forcément avoir accès à toutes les informations sur le terrain. Par exemple, lorsque l’on s’intéresse à la taille des populations, tous les individus ne seront pas forcement observés durant la période d’étude. Aussi, on se contente d’observer une petite portion d’individus que l’on qualifie d’échantillon, dont le nombre est à bien différencier de la taille réelle de la population.

Tout l’art du biologiste et biostatisticien étant dans le cas de recensement, d’obtenir une taille d’échantillon représentative et d’estimer la taille probable de la population. Il en va de même pour d’autres types d’études, en se basant sur des échantillons, tout l’art repose cette fois-ci sur le fait d’éviter de tomber sur des échantillons particuliers, biaisés, qui n’ont rien à voir avec ce qui se passe réellement dans la population. C’est pourquoi, lorsque l’utilisation des pièges photographiques a commencé à se répandre en biologie, certains ont commencé à tirer la sonnette d’alarme en appelant tout le monde à utiliser les pièges photographiques correctement afin que l’impression de progrès apportée par ces outils ne soit pas juste qu’une impression.

Selon certains experts, de nombreux programmes utiliseraient les pièges photographiques en se basant sur des échantillonnages biaisés par commodité (car facile à effectuer et peu coûteux). Et donc fournissent des conclusions toutes aussi biaisées et fausses. Ainsi, effectuer des inférences valides sur les populations, à partir de pièges photographiques, requiert un effort. Celui de résoudre deux problèmes pouvant être sources de fausses conclusions : trouver une bonne méthode d’échantillonnage et une bonne méthode d’analyse. Si un protocole d’échantillonnage peut aider à minimiser les effets de ces sources de biais, les approches analytiques, elles, permettent de faire avec et d’effectuer malgré tout des conclusions solides grâce à des corrections.

Bien que faire des maths et des statistiques soit moins attrayant que de poser un piège et récolter les photos, le développement et l’usage d’outils analytiques pour effectuer des inférences appropriées (estimations, probabilités d’échantillonnages…) et en évaluer la fiabilité et les risques d’erreurs ont donc étés et sont encore en cours d’amélioration.

Comme dit plus haut, des scientifiques se sont inquiétés quant à la mauvaise utilisation professionnelle des « Camera Traps ». Particulièrement dans le cadre de gestion d’espèces menacées, qui devenaient donc protégées et gérées sur la base d’informations potentiellement fausses. Effectuer des conclusions fiables nécessite que l’obtention des données photographiques soit rigoureuse, et effectuée dans le cadre d’un échantillonnage bien cadré, puis nécessite ensuite que ces données soient analysées correctement.

Jaguars, Panthera onca, et tigres, Panthera tigris, sont par exemple présents, dans leurs habitats, en faible densité et ont un comportement qui ne facilite pas l’obtention d’images et de données. Utiliser des pièges photographiques dans leur cas impose de réfléchir à une stratégie d’échantillonnage adaptée à la zone d’intérêt. Utiliser cet outil pour étudier ou surveiller l’état d’une population animale impose donc un investissement en temps et un effort avant même le début du travail de terrain. Enfin, c’est si l’on souhaite obtenir de bonnes images ainsi que des estimations raisonnables de paramètres pertinents. L’on doit donc dans un premier temps, déterminer comment obtenir des images exploitables, qui illustrent un échantillon représentatif de la population, à partir desquelles on peut estimer certains paramètres avec le minimum de biais possible. Dans un second temps, on doit déterminer comment analyser ces informations correctement, afin de compenser les biais éventuels et d’obtenir des informations pertinentes.

C’est une question de maths et d’analyses…

La méthode d’obtention des images doit donc tenir compte de l’étape d’analyse, et se faire en adéquation avec celle qui a été choisie parmi toutes celles qui sont disponibles (à quoi bon échantillonner d’une manière si aucune méthode d’analyse n’existe pour en tirer des conclusions ?). Pour ce faire, il existe de nombreuses approches possibles. Que l’on peut illustrer avec le cas des recensements.

Recenser le nombre de représentants d’une espèce, dans un secteur donné, n’est pas aussi facile qu’il n’y paraît. Le camera trapping peut être utilisé pour faciliter cette tâche. La façon de récolter les données et le type d’image à obtenir doit en premier lieu permettre d’utiliser par la suite une des méthodes de recensement et d’analyse existantes. Il n’en existe pas tant que ça, et elles ne sont pas toutes compatibles avec le camera trapping. Le comptage direct par exemple est difficilement associable aux pièges photographiques. Cet outil n’est pas le meilleur moyen de pouvoir compter un maximum d’individus, ni même d’éviter de compter plusieurs fois le même.

De la même manière, les méthodes impliquant l’utilisation de transects sont aussi difficile à utiliser avec une « camera trap ». Celles-ci ne se déplacent pas et ne peuvent permettre de recenser des individus croisés en arpentant une ligne droite (le transect) et encore moins de bien repérer des individus qui se trouvent à bonne distance.

Par contre, lorsque l’on peut identifier individuellement les animaux, les pièges photographiques peuvent être utilisés en complément avec la méthode de « Capture, marquage, recapture », ou CMR, qui permet d’effectuer un recensement et suivi de la démographie des populations. Le fait d’identifier individuellement un individu sur une image issue d’une « Camera trap » est l’équivalent statistique, mais non invasif, d’un épisode de capture et de marquage. Ces individus identifiés peuvent, par la suite, être de nouveau photographiés et reconnus. Ce qui permet non seulement d’effectuer des recensements, mais aussi d’obtenir des informations sur leur survie, entre autres, et donc de modéliser et analyser la démographie de la population, de comprendre comment elle évolue et de faire des prédictions. Cette combinaison entre piège photographique et CMR pour estimer la densité des populations est un des premiers usages professionnels du camera trapping.

C’est cette méthode qui est utilisée pour estimer la densité des grands carnivores présentant des motifs propres à chaque individu comme les tigres (Panthera tigris) et les léopards (Panthera pardus). Cette combinaison continue de se développer rapidement, avec la prise en compte de paramètres spatiaux par exemple.

Malheureusement, la majorité des espèces sauvages ne sont pas facilement identifiables individuellement à partir de photos, ce qui rend cette approche difficile. Il a donc fallu s’intéresser à des approches analytiques alternatives adaptées aux espèces « non marquées ». Par ailleurs, utiliser des méthodes similaires pour un maximum d’espèces différentes arrange les affaires de ceux qui sont désireux de faire des comparaisons du cas de différentes espèces, ou d’étudier la biodiversité sur une large échelle. Ce qui serait plus compliqué à faire lorsqu’elles ont été recensées différemment.

Lorsque les individus ne sont pas identifiables individuellement, plusieurs méthodes d’analyses s’offrent à vous. Certains ont proposés de recourir à des indices d’abondances basés sur des taux de détections obtenus par camera trapping. Mais cette approche a été très critiquée. Elle suppose implicitement que la probabilité de détection est constante dans l’espace, le temps et aussi qu’elle reste la même pour des espèces et des individus différents, ce qui est rarement le cas. Sans identification individuelle, les taux de détections confondent abondance et détectabilité. Ils peuvent être le reflet à la fois du nombre et du comportement des animaux, mais aussi d’autres facteurs à l’origine d’erreur d’échantillonnage. C’est là que peut intervenir de bonnes connaissances de l’animal (ou des animaux) et des lieux afin de réduire ou prévenir ces problèmes.

L’alternative la plus convaincante, lorsque l’on ne peut pas recenser les animaux autrement ou que l’on a affaire à une détection imparfaite, reste l’approche des modèles d’occupation. Ici, plutôt que de se focaliser sur l’abondance, on s’intéresse à la probabilité qu’un site soit occupé en guise de substitut. Et les « Camera Traps » peuvent justement servir à documenter la présence des animaux sur un site. Ces modèles possèdent, comme pour l’approche des taux de détections, des hypothèses cachées. Ces suppositions préalables doivent être prises en compte dans l’interprétation des données, et elles dépendent d’ailleurs de la manière dont ont été utilisé les « Camera traps » (unités d’échantillonnage, occasions d’échantillonnage etc.). De la manière dont seront analysées les images dépend donc la façon dont on les obtient.

mais aussi une question de stratégie et de méthode d’échantillonnage

En ciblant des animaux mobiles dans leur environnement naturel, le « Camera Trapping » s’accompagne toujours d’une détection imparfaite sur deux échelles spatiales. Premièrement les animaux passant devant l’objectif, mais au travers de la relativement petite zone de détection l’appareil, peuvent ne pas être détectés.

D’autres peuvent au contraire déclencher le dispositif mais générer des images inexploitables (comme lorsque l’animal est trop près et que l’image ne montre qu’un gros plan sur une infime partie de son corps). Deuxièmement, les animaux utilisant un secteur plus large que celui couvert par les caméras, peuvent ne pas passer devant les pièges.

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La probabilité de détection et de capture peut être affectée par de nombreux facteurs survenant sur ces deux échelles. Ce qui inclut la zone de détection du piège photographique, sa sensibilité, la manière dont il est placé (hauteur, distances, angles etc.), mais aussi les caractéristiques de l’habitat, la présence ou l’absence d’un appât ou d’un élément répulsif, la température ambiante, celle de l’animal, le timing et la durée de l’échantillonnage (ne pas avoir laissé le piège assez longtemps), la densité de l’animal (plus il est rare moins on a de chance de l’observer) et son comportement dans le paysage. Cette complexité implique de prendre en compte, précautionneusement, la relation entre le système de détections et les process écologiques sous jacents.

Ces problèmes d’échantillonnages potentiels sont habituels, et chaque projet impliquant des « Camera Traps » doit faire face à ces erreurs d’échantillonnage où les animaux présents dans la zone ne sont pas détectés.

Une attention particulière doit être portée sur la variabilité spatiale de la distribution des animaux ciblés afin de ne pas poser de pièges au mauvais endroit alors que cela était évitable. Souvent, il est impossible de couvrir entièrement la zone de pièges photographiques. Il s’agit donc de se contenter de les poser dans quelques endroits particuliers, choisis comme étant des échantillons représentatifs, permettant de faire des inférences à propos des secteurs où aucun piège n’a été posé. En principe, le problème de variabilité spatiale peut être traité en définissant une population cible comme unité d’échantillonnage (ou d’inférence) et en déployant les pièges photographiques en suivant un design basé sur des probabilités (échantillonnage aléatoire par exemple).

Les populations à cibler et les unités d’échantillonnage associées diffèrent selon l’objectif (mesure de l’abondance ? De la distribution ?). Bref, la méthode d’obtention des données et des images via Camera trapping doit être liée à vos objectifs. Par exemple, les spécialistes utilisant des pièges photographiques visant à obtenir des estimations de densité par CMR choisissent fréquemment de poser leurs appareils dans les endroits maximisant la probabilité de détection (route, pistes…). Mais ces poses ne conviennent pas lorsque l’objectif est de s’intéresser à l’occupation ou la richesse en espèce d’un site. Cette méthode d’obtention des données et la logique de la pose des pièges photographiques poussent ces spécialistes à considérer le moindre détail. L’utilisation de leurres ou de l’espacement des caméras (etc.), peuvent avoir d’importantes conséquences sur la pertinence de l’analyse.

Pour finir, il ne faut pas oublier de tenir compte de la zone de détection de la « Camera Trap » avant sa pose, pour diminuer les risques d’erreurs et d’échecs. Cela permet de limiter le problème de la détection imparfaite. Il en va de même pour tout les aspects contrôlables par l’utilisateur lors de leur pose comme la hauteur, la distance par rapport à la cible, leur ancrage, l’extirpation de la végétation et autres… Il s’agit de faire en sorte que l’animal ciblé passe dans le secteur où les « Cameras Traps » ont été posées, et qu’il passe au travers de leur zone de détection et génère des images acceptables, nettes où l’animal apparaît entier sans gros plans indésirables. Les connaissances écologiques et des caractéristiques de son appareil deviennent ici très utiles.

L’usage des pièges photographiques en écologie en est encore à ses débuts. Le potentiel de cette pratique, dans ce domaine, n’a pas encore été atteint. Mais dans tous les cas, vous êtes désormais prêt à vous frotter à la question et à essayer cet outil !

Abderrahim Oughadou, rédacteur EVI.

abderrahim-oughadouDe par ma formation, je m’intéresse au comportement animal, à l’évolution et applications de ces sujets, notamment dans le cas du cancer. Je m’intéresse aussi à l’histoire de la mer, et réalise l’intérêt de lier l’archéologie et l’écologie. En tant qu’écologue je me suis rendu compte que l’on parle beaucoup d’écologie mais que cela reste un domaine pourtant mal financé et méconnu. Je souhaite partager, faire découvrir, réfléchir et échanger des idées là dessus.

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