Smart Oceans : des tours cellulaires au fond de l'océan ?

En 2018, sur terre et dans l'espace, les préparatifs pour déployer des millions d'antennes étaient très publics et annoncés, pour la « 5G », les « Villes intelligentes » et l'« Internet des objets ». Dans le même temps, et sans aucune publicité, les gouvernements, les laboratoires de recherche et les intérêts commerciaux et militaires collaboraient sur des plans visant à créer des « océans intelligents » et « l'Internet des objets sous-marins » (IoUT). Ils n'ont pas consulté les poissons, baleines, dauphins, pieuvres et autres habitants de ces profondeurs.

Aux États-Unis, la National Science Foundation a financé ce qu'elle a appelé le projet SEANet. L'objectif était de permettre la communication sans fil à large bande de n'importe quel point sur ou dans les océans vers n'importe où ailleurs sur la planète ou dans l'espace. L'Internet des objets sous-marins est conçu pour permettre toutes les mêmes capacités de communication que celles fournies sur terre, y compris « le streaming vidéo en temps réel depuis l'eau ».

Au cours des trois dernières années, un flot d'articles ont été publiés par des scientifiques et des ingénieurs aux États-Unis, en Chine, au Pakistan, au Qatar, en Corée du Sud, en Espagne, en Australie, en Grèce,

Italie, France, Maroc, Arabie saoudite et ailleurs. En 2020, le Journal de l'Internet des objets IEEE a publié un numéro spécial sur Internet des objets pour Smart Ocean. En 2019, la revue Capteurs a publié un numéro spécial sur Smart Ocean : avancées de la recherche émergentes, perspectives et défis, et la même revue publie actuellement un autre numéro spécial sur Internet des objets sous-marins.

Certaines des activités qui sont censées « avoir besoin » de cette technologie dans les océans sont :

• surveillance du changement climatique
• contrôle et suivi de la pollution
• prévention des catastrophes, y compris les systèmes d'alerte aux tsunamis
• exploration de l'océan
• pêche et aquaculture
• récolte des récifs coralliens
• surveillance des plaques tectoniques
• la navigation
• commerce océanique mondial
• exploration et production de pétrole et de gaz
• communication et surveillance militaires

L'infrastructure qui commence à être déployée, à travers les océans, comprend :

• capteurs et antennes (« nœuds ») au fond de l'océan
• nœuds à différentes profondeurs
• nœuds de surface
• antennes relais à différentes profondeurs pour transmettre des données verticalement du fond de l'océan à la surface de l'océan, et horizontalement entre les nœuds
• Véhicules sous-marins autonomes (AUV)
• Véhicules de surface autonomes (ASV)
• robots sous-marins
• bouées de surface sans fil
• bateaux et navires intelligents
• sous-marins intelligents
• rivages intelligents

La communication étant plus difficile à réaliser sous l'eau que dans les airs, et plus sujette aux interférences, plusieurs types de supports de communication sont utilisés dans les océans pour envoyer des données à différentes vitesses et sur différentes distances. Les ondes acoustiques, les ondes radio, les lasers, la lumière LED et l'induction magnétique sont

tous utilisés pour inonder les océans de données. Un système GPS sous-marin est en cours de développement. La plupart de ces médias ne fonctionnent que pour la communication à courte et moyenne portée. La communication à longue portée repose sur les ondes acoustiques et est similaire à la technologie utilisée dans les sonars océaniques.

Ces technologies sont déjà commercialisées et installées dans les océans du monde aujourd'hui. Lors de la conférence Oceanology International 2022, qui se tiendra à Londres du 15 au 17 mars, des dizaines de ces entreprises exposeront leurs produits.

WaterLinked vend la technologie des capteurs sous-marins par l'intermédiaire de distributeurs du monde entier pour une utilisation en aquaculture et en navigation sous-marine. « Notre technologie Wireless Sense™ permet une communication sans fil fiable et des solutions innovantes de capteurs sous-marins », explique leur site Web.

EvoLogics vend des modems acoustiques sous-marins, à la fois de moyenne et de longue portée, qui « fournissent une communication numérique en duplex intégral ».

SonarDyne International vend des modems acoustiques sous-marins à l'industrie pétrolière et gazière ainsi qu'aux gouvernements et aux marines.

Voyis commercialise des scanners laser sous-marins à courte et longue portée.

GeoSpectrum vend des « systèmes acoustiques intégrés de bout en bout » pour l'exploration pétrolière et gazière et à des fins militaires.

Dynautics vend des véhicules sous-marins autonomes (AUV). Seaber vend des "micro-AUV prêts à l'emploi".

Hydromea commercialise "le premier drone sous-marin sans fil".

Mediterraneo Señales Maritimas vend des « bouées de données qui intègrent des capteurs via notre enregistreur de données afin que les données puissent être transmises à une station distante et affichées sur notre logiciel ».

3D chez Depth, Inc. "fournit des systèmes laser LIDAR sous-marins avancés".

Teledyne Marine vend des planeurs sous-marins autonomes, des véhicules sous-marins autonomes (« sous-marins robots sans pilote ») et des « systèmes laser pour la plongée submergée en eaux peu profondes et en eaux profondes ».

« Des robots sous-marins envahissent l'océan », explique une page du site Web du Woods Hole Oceanographic Institute. L'Institut a développé un système de navigation acoustique qui permet à un grand nombre de robots sous-marins de travailler ensemble. "Au lieu d'utiliser un seul robot sous-marin, plus grand et plus cher pour couvrir une zone de l'océan, nous voulons avoir des centaines, voire des milliers de robots plus petits et moins coûteux qui peuvent tous fonctionner de manière synchronisée", explique leur page Web.

Les organisations de protection des océans font depuis longtemps campagne contre la pollution sonore dans les océans, mais elles commencent seulement à prendre conscience de ce nouveau type d'agression, qui a le potentiel de éclipser toutes les agressions sonores précédentes par sa portée et son ampleur. Par exemple, l'une des campagnes de l'organisation environnementale Sea Shepherd est « Faire taire le rugissement assourdissant de la pollution par le bruit des océans ». Ils écrivent:

« En 1953, Jacques Cousteau a publié un mémoire classique sur ses débuts d'exploration sous-marine. Il a intitulé ce livre Le Monde Silencieux. Aujourd'hui, les activités humaines tournent en dérision ce titre. Au cours des dernières décennies, la pollution sonore marine a augmenté à un rythme exponentiel. Le bruit du trafic maritime double tous les dix ans. Le battage de pieux, le dragage, le sonar et l'exploration sismique pour le pétrole et le gaz ajoutent à la cacophonie. Pour la faune marine, et en particulier pour les cétacés sensibles à l'acoustique, ce raquette anthropique constitue une menace grave et croissante. La pollution sonore des océans provoque un stress sévère, des changements de comportement, un masquage (c'est-à-dire une difficulté à percevoir les sons naturels importants), des échouages ​​et une perte de sensibilité auditive induite par le bruit.

A ce mélange s'ajoute désormais l'Internet des objets sous-marins, qui commence à inonder les océans de sons afin de les connecter à Internet. Et ce son sera modulé par impulsions avec les mêmes fréquences nocives que les ondes radio afin de transporter les mêmes données. Et pour communiquer sur de grandes distances, certains des modems acoustiques sous-marins commercialisés sont capables de produire un son aussi fort que 202 décibels. Cela équivaut à 139 décibels dans l'air. Il est aussi bruyant qu'un moteur à réaction à une distance de 100 pieds et dépasse le seuil de douleur chez l'homme. Ces modems émettent un son modulé à des fréquences allant de 7 kHz à 170 kHz, englobant presque toute la plage auditive des dauphins, qui utilisent le son pour chasser et naviguer.

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