Un scanner innovant créé par un informaticien de l’Université de New York permet aux scientifiques de numériser des fossiles jusqu’alors isolés dans des régions reculées d’Amérique du Sud. Le PaleoScan de Claudio Silva offre un moyen portable et abordable de préserver et de partager des collections d’empreintes anciennes qui auraient pu être perdues ou introduites en contrebande.
Le bassin d’Araripe au Brésil regorge de fossiles anciens, certains dans un état de conservation exceptionnel. Après une visite au musée de paléontologie Plácido Cidade Nuvens (MPPCN), situé à proximité, où sont conservés de nombreux fossiles, Silva a vu « un labyrinthe d’étagères métalliques allant du sol au plafond » sur lequel étaient « empilés en hauteur les plus beaux fossiles qu’il ait jamais vus » de la période du Crétacé, comme le décrit Magazine Smithsonian. Le problème était que la collection d’insectes, de poissons, de tortues et de ptérosaures d’un passé lointain n’avait pas été numérisée. Et, compte tenu du financement limité de la région, de son personnel et de son emplacement isolé (pour s’y rendre, il faut prendre un vol à bord d’un avion à quatre places qui survole les flaques d’eau), il n’y avait pas beaucoup d’espoir de remédier à cela.
Le musée (et d’autres musées similaires) a également été confronté à un autre problème : le trafic illégal de fossiles. Le bassin d’Araripe est une cible de choix pour l’exploitation impitoyable des ressources historiques par les contrebandiers et les pays riches. La numérisation des fossiles pourrait contribuer à contrecarrer cette pratique, à la fois en fournissant des scans virtuels, qui aident à compenser le rapport risque/bénéfice pour les contrebandiers, et en créant un ensemble de données mondial que les paléontologues pourraient utiliser pour retracer les artefacts volés jusqu’à leur source.
« Permettre aux musées et aux institutions pauvres en ressources de numériser leurs propres fossiles et de fournir des versions virtuelles de ces fossiles au reste du monde, je pense, aiderait vraiment la communauté scientifique, mais aussi les institutions elles-mêmes », a déclaré le paléontologue Akinobu Watanabe du New York Institute of Technology. Magazine Smithsonian.
Silva, un expert en visualisation graphique et en traitement géométrique, a vu une opportunité. Il a quitté le MPPCN, promettant de revenir dans deux ans pour aider à numériser leur collection. Étant donné l’ampleur de la tâche, il n’aurait pas été surprenant d’entendre des ricanements ou des blagues sarcastiques de la part du personnel après son décollage sur son vol de retour aux États-Unis.
La solution créée par Silva est PaleoScan, un scanner à faible coût et à haut débit qu’il a emballé dans de « grandes boîtes en bois » lors de son voyage de retour au MPPCN à l’été 2023. Conçu pour combler les lacunes entre les collections de fossiles difficiles d’accès et la communauté mondiale des paléontologues, l’appareil produit des reconstructions de fossiles en 3D de haute qualité grâce à une numérisation bon marché et relativement portable.
Adaptable à différentes tailles de fossiles, PaleoScan utilise une caméra orientée vers le bas sur un portique automatique. Sa carte d’étalonnage permet une numérisation par lots avec une correction simple de l’échelle et du positionnement décalé de la caméra. L’appareil coûte moins cher que les scanners de fossiles 3D commerciaux, est plus facilement transportable que les scanners CT (tomographie assistée par ordinateur) et est beaucoup plus facile à utiliser, même pour les personnes moins douées techniquement.
La caméra de PaleoScan est montée sur un cadre mobile sur deux axes. Elle prend « des milliers de photos brutes individuelles d’un fossile dans des conditions de lumière contrôlées », comme le décrit Magazine Smithsonian. Pendant ce temps, la personne qui l’utilise n’a qu’à naviguer sur un écran tactile (qui, dans les vidéos, semble être un appareil mobile reconverti).
Une fois numérisées, les photos sont téléchargées dans le cloud pour être traitées, où un logiciel les assemble pour créer des modèles 3D extrêmement détaillés. Les données traitées peuvent ensuite être enregistrées dans une base de métadonnées et mises à disposition via une API pour que les paléontologues du monde entier puissent les étudier et les partager. (Pensez à quelque chose comme un GitHub pour les passionnés de fossiles.)
Les chercheurs affirment que les reconstructions obtenues sont très précises. Les employés du musée peuvent recevoir des tutoriels vidéo avec des instructions étape par étape pour utiliser le scanner.
Plus de 200 fossiles uniques, utilisant plus d’un téraoctet de données de haute qualité, ont déjà été numérisés au MPPCN, et la réponse de la communauté paléontologique a été réceptive et enthousiaste. Les chercheurs non liés au projet ont été impressionnés par le scanner et espéraient mettre la main sur des versions pour d’autres régions éloignées du Mexique et du Chili. Certains ont demandé un modèle amélioré avec de véritables capacités 3D plutôt que la version actuelle à deux axes idéale pour les fossiles principalement plats du bassin d’Araripe, un projet déjà en cours, selon Silva.
Pour en savoir plus sur l’innovation et l’avenir de PaleoScan, vous pouvez consulter le document de recherche et Article détaillé du magazine Smithsonian.