CONTEXTE, OBJECTIFS et ORGANISATION DU CHALLENGE
Explications tirées directement du document officiel du règlement « Mettons le plastique à l’index ! voir documents à disposition ci-dessous.
Chaque groupe participant s’inscrit en envoyant un mail à l’adresse suivante (à l’aide du formulaire en
annexe 2) au plus tard le vendredi 26 novembre 2021 :
challenge.copernicus@cnes.fr
Le plastique est un matériau devenu indispensable au fil des années : emballages de nourriture, vêtements, matériaux de construction ou encore pour des usages médicaux. C’est seulement vers 1950 que les plastiques ont fait leur apparition sur le marché (Geyer et al., 2017). À cette époque, la production mondiale de plastique était de 2 millions de tonnes et depuis, la production de plastique a connu une croissance rapide : elle atteint 359 millions de tonnes en 2018 (Plastic Europe, 2019). Si la tendance se poursuit, comme le plastique produit ne disparaît pas, la quantité de plastiques accumulés pourrait atteindre 33 milliards de tonnes d’ici à 2050 (Rochman et al., 2013). Cette croissance de la demande de plastique s’accompagne d’une préoccupation grandissante pour l’environnement et en particulier pour
les océans.
On estime que depuis 1950 plus de 150 millions de tonnes de plastiques se sont accumulées dans les océans du monde entier, tandis que 4 à 12 millions de tonnes de déchets plastiques générés sur Terre ont pénétré dans les océans au cours de la seule année 2010 (Jambeck et al., 2015). La durée de la dégradation des plastiques dans l’environnement marin reste inconnue, mais il est certain qu’ils ne se dégradent pas rapidement : les estimations prévoient des centaines à des milliers d’années (Fabres et al., 2016).
Le plastique est la principale cause de pollution des océans puisqu’il représente 80 à 85 % des déchets marins (Auta et al., 2017) et constitue l’une des principales menaces pour les écosystèmes marins. Pour résoudre ce problème, il faut identifier les zones polluées mais également la taille et la profondeur de ces agrégats de plastiques Différentes méthodes de détection ont été testées pour mettre en évidence la présence de déchets plastiques à partir d’images satellites.
Très récemment, des chercheurs ont concentré leurs efforts sur des solutions de télédétection par images satellites pouvant ainsi fournir des données précises concernant la présence de plastiques en mer. Sentinel-2, développé par l’ESA, fournit des images à haute résolution avec un temps de revisite de seulement 5 jours et a déjà permis d’observer et d’identifier des plastiques en mer. En effet, grâce aux 13 bandes spectrales dont Sentinel-2 est doté, il est possible de développer différents calculs à partir des réflectances mesurées par les bandes spectrales- on appelle ces calculs entre bandes « index »- permettant d’identifier des zones contenant de la végétation ou des débris flottants comme des agrégats de plastiques flottants.
À titre d’exemple, un des index les plus utilisés pour étudier la végétation est l’index NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) qui calcule une valeur pour chaque pixel grâce à la formule : NDVI = (B08 – B04)/(B08 + B04) où B04 correspond à la bande 4 de Sentinel-2 et B08 à la bande 8. En appliquant un tel index sur les images de Sentinel-2, les zones contenant de la végétation verte vivante auront les valeurs les plus élevées et d’autant plus élevées que l’état de la végétation est bon. L’idée est donc d’utiliser différents index afin de permettre la détection d’agrégats de plastiques. Pour cette étude, nous modéliserons ces agrégats par un radeau de plastique flottant constitué de l’assemblage de bouteilles plastiques Les équipes participantes, en s’appuyant sur l’aide scientifique fournie en annexe de ce document, sont invitées à tester les index paraissant les plus pertinents pour identifier les plastiques en mer. À l’issue de leurs travaux, elles préparent une production (cf. article 3) qui sera soumise au jury chargé de sélectionner les meilleures équipes qui pourront ainsi présenter leurs travaux lors de la finale nationale (cf. article 4).
Voici 3 fichiers explicatifs: règlement, notice et inscription:
Challenge Pollution Plastique Reglement