Des millions de papillons monarques migrent chaque automne vers un groupe spécifique de sommets montagneux du centre du Mexique. Comment exactement ils se dirigent vers leur maison d’hiver et la façon dont ils choisissent leur chemin, est un sujet de grand intérêt pour les scientifiques, d’autant plus que le changement climatique redirige leur chemin choisi.
Inhee Lee, professeur adjoint de génie électrique et informatique à l’Université de Pittsburgh, fait partie d’une équipe développant un système de suivi qui pourrait être attaché aux papillons monarques et transmettre des données sur leur emplacement tout au long du voyage de trois mois vers le sud.
« Le suivi de la migration des animaux est un indicateur critique de l’écosystème », a déclaré Lee. « Les migrateurs parcourent de longues distances à travers des continents entiers, et cela peut nous donner un aperçu sans précédent de leurs voies migratoires, de la façon dont l’environnement qui les entoure change et de la façon dont les interactions des espèces sont affectées par l’évolution des mouvements et des distributions. »
Auparavant, seuls les grands migrateurs animaux pouvaient être suivis pendant une partie importante de leur migration. Les insectes migrateurs, cependant, représentent une part énorme du nombre total de migrateurs à travers le monde. Pour les suivre, les chercheurs ont créé une nouvelle plateforme de détection sans fil appelée mSAIL, spécialement conçue pour la migration des monarques.
La minuscule puce de 62 mg, 8 × 8 × 2,6 mm est attachée au dos du papillon et peut mesurer simultanément l’intensité lumineuse et la température, communiquant sans fil ces informations aux chercheurs une fois que les papillons ont atteint leur destination. Le système utilisera un algorithme de localisation basé sur l’apprentissage en profondeur pour reconstruire la trajectoire de migration du papillon après son voyage.
Pour tester le potentiel de mSAIL, les chercheurs ont attaché le système à un papillon monarque vivant dans un jardin botanique. La puce était collée au papillon; il n’a eu aucun problème à voler, à ouvrir et à fermer ses ailes, ou à adopter tout autre comportement de papillon normal avec la puce en place.
mSAIL est une extension du travail que Lee a effectué alors qu’il était chercheur assistant à l’Université du Michigan. mSAIL intègre des circuits intégrés développés précédemment dans un facteur de forme empilé en 3D et démontre, pour la première fois, la faisabilité de la localisation et du suivi des papillons individuels à l’aide du nouveau système embarqué.
Crédit : Université de Pittsburgh
La prochaine étape du projet consiste à produire en masse plus de 100 capteurs mSAIL qui peuvent fonctionner de manière fiable pendant la période de migration du monarque de trois mois. Les chercheurs lâcheront les papillons équipés de mSAIL à divers endroits aux États-Unis et vérifieront avec les capteurs les sites de repos bien établis des papillons, comme dans l’ouest de l’archipel du lac Érié, et le dernier site d’hivernage au centre du Mexique. . À terme, l’équipe espère ajouter un capteur de pression atmosphérique à mSAIL, ce qui lui permettra de déterminer l’altitude et d’évaluer plus précisément la trajectoire des papillons.
Inhee Lee et al, mSAIL, Actes de la 27e Conférence internationale annuelle sur l’informatique mobile et les réseaux (2021). DOI : 10.1145/3447993.3483263