Près de 400 partitions, environ 10 000 pages… À Rennes, une équipe de chercheurs s’intéresse aux morceaux de Camille Saint-Saëns, compositeur français du 19e et du début du 20e siècle. Pourtant, dans leurs bureaux, les seuls claviers sont ceux des ordinateurs. Ces spécialistes de la reconnaissance d’images et de documents élaborent une intelligence artificielle (IA) capable de lire et de comprendre une partition comme le ferait un musicien. « Il faut en quelque sorte apprendre le solfège et la notation musicale au système », résume Bertrand Coüasnon, chercheur en informatique à l’Irisa¹ et membre du projet Collabscore porté par le Cnam² avec des chercheurs un peu partout en France à partir des partitions de la BnF³. Mais comment injecter ces connaissances à l'IA ? La méthode la plus classique est celle du deep learning qui consiste à lui fournir beaucoup d’informations : ici des images sur lesquelles un humain a précisé que tel signe est une note, une pause ou encore une parole. Mais l’originalité du projet est de combiner cet apprentissage par l’exemple avec l’expression de règles. « Nous donnons des consignes à l’IA en exploitant des éléments de cohérence déjà présents dans l’image », indique Aurélie Lemaitre, chercheuse en informatique à l’Irisa. Ainsi, si la portée commence en indiquant un temps en 4/4, cela signifie que l’on doit retrouver quatre temps dans chaque mesure.

Détection des incohérences

De tels outils de lecture de partition existent déjà dans le commerce, mais ils ne sont pas adaptés à des partitions trop anciennes ou complexes. « La force de notre système est qu’il détecte lui-même les incohérences », souligne Bertrand Coüasnon. Par exemple, sur l’un des morceaux (voir ci-dessous), un défaut d’impression a effacé la hampe d’une croche (qui compte pour un demi-temps). Le logiciel l’a donc confondue avec une noire (qui compte pour un temps). Mathématiquement, le compte n’y est pas. La somme des temps de la mesure n’équivaut pas à ce qui est précisé en début de portée, mais le système a lui-même signalé un problème.

Synchronisation

L’équipe rennaise, en début de chaîne, reçoit les partitions scannées, puis entraîne son système à décoder l’image et à retranscrire la musique sur un nouveau document. Ensuite, des chercheurs lillois prennent le relais et synchronisent un enregistrement sonore avec la partition. Le résultat : une partition sur laquelle défile un curseur en même temps que la musique est jouée ou chantée. Une manière de valoriser le patrimoine de la BnF aussi utile à un amateur qui souhaite s’aider de l’audio pour lire la partition, que pour des chercheurs en musicologie. En somme, l’automatisation de la reconnaissance du contenu des partitions permet de faire le lien entre l’écriture et le son. Une bien savante manière de célébrer la musique.

La petite roussette est l’un des requins les plus communs en Europe et s’est adaptée à plusieurs environnements. Mais alors que le dérèglement climatique devrait avoir des conséquences sans précédent sur le fonctionnement biologique des poissons, des chercheurs ont observé comment le réchauffement et l’acidification des eaux pourraient affecter le développement embryonnaire de ce petit requin. Leurs résultats viennent d’être publiés dans la revue Marine Environmental Research.

Pendant dix mois, en laboratoire, ils ont étudié le développement de petites roussettes dans des milieux différents, dont les températures et le pH variaient selon deux scénarii de dérèglement climatique. « Nous avons également simulé des variations de températures correspondant aux différentes saisons », ajoute Noémie Coulon, doctorante en écologie marine au laboratoire Borea¹, à la Station marine de Dinard. 

Dans le scénario moyen, 82 % des œufs ont éclos, contre seulement 11 % dans le plus défavorable². « Ces embryons ont probablement eu beaucoup de difficultés à utiliser l’énergie qu’ils puisent dans les réserves de l’œuf pour leur développement, avance la chercheuse. Chez n’importe quelle espèce lorsque les conditions sont défavorables, l’individu a besoin de plus d’énergie pour faire fonctionner son organisme, ce qui réduit celle dédiée à la croissance. »

Pic de mortalité

Les scientifiques ont observé un pic de mortalité en août, la période où l’eau est la plus chaude (23,1 °C dans le pire scénario) qui coïncide avec une phase très énergivore du développement. « C’est à ce moment que les branchies, jusqu’ici sous la forme de filaments à l’extérieur du corps, sont internalisées », explique Noémie Coulon. Or, moins il y a d'éclosions, plus le risque d'effondrement des populations est élevé. Un constat préoccupant lorsque l’on sait que ces prédateurs, dont le rôle de régulation dans la chaîne alimentaire évite par exemple la prolifération de maladies chez les proies, sont essentiels au bon fonctionnement de leurs écosystèmes.

« L’océan est loin d’être immobile », expose Damien Desbruyères. Le 19 juillet, ce chercheur au Lops¹, à Plouzané, embarquera vers le large de Terre-Neuve, au Canada, pour mieux comprendre la circulation méridienne de retournement Atlantique (Amoc²), qui joue un rôle majeur dans la régulation climatique. « Les courants transportent les eaux chaudes de l’équateur aux hautes latitudes, où elles perdent une partie de leur chaleur, deviennent très denses et plongent vers les abysses, entraînant un retour d’eau froide vers le sud », explique le chercheur. Souvent schématisée sous la forme d’un tapis roulant, cette circulation est beaucoup plus complexe. « Certaines zones, comme Terre-Neuve, sont des espaces de transition entre des régimes physiques différents », clarifie l’océanographe. En mesurant les courants, la salinité, l’oxygène ou encore la température, son équipe va réaliser du 1er au 29 août une « photographie » des masses d’eau en amont et en aval de la zone de transition pour mieux comprendre comment elle altère le transport des eaux froides vers le sud.

À Hillion, dans les Côtes d’Armor, la Maison de la baie surplombe l’anse d’Yffiniac. Au beau milieu de la baie de Saint-Brieuc et en plein cœur de la deuxième plus grande réserve naturelle de Bretagne, ce centre d’éducation à l’environnement dédie son été aux oiseaux. Dès les abords du site, seize panneaux invitent à découvrir les œufs de différentes espèces. De la mouette rieuse au troglodyte mignon en passant par la grive musicienne, toutes les espèces sont visibles dans la région. « Les gens les connaissent mais pas forcément leurs œufs, c’est une porte d’entrée originale, avance Bruno Chrétien, le responsable de la Maison de la baie. Dans l’inconscient collectif, l’œuf, c’est celui de la poule », poursuit-il en pointant du doigt un minuscule point sur l’affiche : les œufs sont représentés en taille réelle.

Creux comme un os

Mais la visite ne s’arrête pas là. Il suffit de pousser les portes de la Maison de la baie pour accéder à une seconde exposition, accessible jusqu’au 25 août. « Avec Tous à plumes, on décrypte ce qui fait d’un oiseau un oiseau », présente Bruno Chrétien. Le parcours démarre dans un sas obscur. Petit à petit, le jour se lève et les oiseaux nocturnes passent le relais aux diurnes. La lumière apparaît et les bruits changent. Le ton est donné, l’exposition se veut « sensorielle et manipulatoire » ; on touche, on teste et on apprend. Pendant que dans un haut-parleur un hibou hulule à intervalles réguliers, il suffit de plonger ses mains à travers un grand rideau noir pour tenter, par le simple toucher, de reconnaître un oiseau sculpté.

Un peu plus loin, nous apprenons que la légèreté est le principal critère pour voler. L’exposition invite à soulever une maquette de roitelet et une autre de souris. Les deux animaux font la même taille mais là où le rongeur pèse 20 grammes, l’oiseau n’en fait que cinq, soit « le poids d’une enveloppe vide », sourit Bruno Chrétien. Comment expliquer une telle différence ? « Les oiseaux ont des os creux, remplis d’air », ajoute le responsable du site.

Pince, marteau, tenaille

Du plumage au type de vol en passant par le chant, chaque espèce s’est adaptée à son lieu de vie. L’exposition permet ainsi de comparer les différents types de bec avec des outils : la fine et longue pince de la bécasse, le marteau du pivert ou encore la tenaille de l’aigle, faite pour déchiqueter la peau de ses proies. Il en va de même pour les pattes, bien différentes selon les habitats. « Vous ne verrez pas un oiseau palmé faire son nid dans un arbre », assure Bruno Chrétien. D’ailleurs, la construction des nids diffère beaucoup selon les espèces. Si l’on aperçoit souvent au sol les chutes de brindilles de celui de la tourterelle, d’autres oiseaux sont plus appliqués, comme le tisserin qui tisse des filaments de feuille pour faire son nid. « Nous n’avons vraiment rien inventé », souffle notre guide.