Le scientifique qui a transformé 30 ans de données climatiques en musique

La mélodie rapide et stridente d’un violoncelle est le son du rayonnement solaire. Le violon joué avec des notes courtes et très espacées représente l'irrégularité des précipitations. C'est ce que révèle la composition (Polar Energy Budget) du scientifique Hiroto Nagai, qui dit avoir réussi à combiner son amour de la musique avec son travail de géoenvironnementaliste. Nagai a créé une pièce pour quatuor à cordes en utilisant des données climatiques collectées sur une période de 30 ans (1982 à 2022), juste la pointe de l'iceberg d'un projet plus ambitieux qui invite les musiciens à créer à partir de documents académiques et à diffuser la science en superposant les émotions. curiosité intellectuelle.

« Avec la sonification des données (la transformation de tout type d'information en son), nous pouvons découvrir une anomalie, un mouvement étrange, un changement climatique ou un réchauffement climatique. Le système Terre suit un cycle saisonnier, mais il présente un certain caractère aléatoire qui ne peut être détecté que par cette sonification », explique Nagai par appel vidéo depuis Tokyo. L'utilisation la plus courante de la représentation des données audio est celle des moniteurs de fréquence cardiaque, elle vous permet également de percevoir des modèles et de surveiller un objet d'étude. Dans le cas de Nagai, ce sont les radiations, les précipitations, la température de surface et l’épaisseur des nuages ​​qui se sont produits aux deux pôles : l’Arctique et l’Antarctique.

Également professeur au département de géographie de l'université de Rissho, il a exploité les informations accessibles au public sur le moteur Earth de Google et le centre technologique de télédétection du Japon a financé le projet. Il découvre au passage que certains phénomènes sont naturellement liés à certains sons : « La séquence 1 366 kilowatts par mètre carré est très importante en science car c'est la valeur constante du rayonnement solaire. Cela signifie que l’énergie solaire est un rayonnement à ondes courtes. J’ai transformé cette séquence en gamme musicale mi-la-la, qui apparaît au milieu de mon morceau de musique. Ce rythme court et abrupt est ce qui lui donne du drame, de la tension et des moments troublants.

« J'ai choisi une forme très typique de la musique classique occidentale, qui est le quatuor à cordes (deux violons, un alto et un violoncelle, qui imitent un ténor, une soprano, un alto et un baryton), car ce sont des instruments qui peuvent être joués de nombreuses manières. . moyens uniquement en changeant la position de l'interprète. Il a également des influences de la musique minimaliste, créée en compilant de petits fragments similaires et légèrement changeants », explique Nagai à propos de son travail.

La composition a été créée à l'Université Waseda il y a un an, son étude a été publiée en mai dernier et de nouvelles présentations sont en préparation ; un rêve frustré a été dépassé par son auteur. Car, bien qu'il soit titulaire d'un doctorat en études environnementales et qu'il ait travaillé à l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale, entre autres institutions scientifiques, il a toujours eu une passion pour la musique.

Nagai a appris à jouer du piano à l'âge de quatre ans. Au lycée, il a joué du saxophone et réalisé quelques arrangements musicaux. « J’ai écrit de très petites pièces et personne ne s’intéressait à mes œuvres car elles étaient très typiques de la musique académique. » Aujourd'hui, sa musique suscite l'intérêt dans tout l'Occident et a eu un impact principalement en Espagne, en Italie et en Amérique latine. « Je ne sais pas pourquoi les Latins m'aiment, je suis surpris que les journaux japonais ne s'y intéressent pas autant », se souvient-il. C'est précisément son hobby et sa connaissance de la composition musicale qui ont différencié son travail des autres représentations auditives de données scientifiques déjà existantes, principalement celles liées à l'astronomie.

La musique pour diffuser la science

La sonification des données est devenue populaire, avec des exemples comme la mélodie du champ magnétique terrestre créée par l'Agence spatiale européenne ou celle d'un trou noir supermassif créé par la NASA. Il existait même déjà une représentation musicale des données climatiques, œuvre de Daniel Crawford, qui a créé un fragment de violoncelle pour raconter l'augmentation des températures mondiales sur 135 ans.

Le changement climatique n’a pas été perçu dans les mesures effectuées par Nagai car la période de temps était trop courte et les changements trop faibles pour être perçus. Malgré ces expériences antérieures, c’est la première fois qu’une composition de six minutes avec un fil narratif est écrite sur la base de données scientifiques.

« Convertir des données scientifiques en données musicales est très simple. Cela peut être fait avec un bouton de l’algorithme de mon ordinateur, mais il n’aurait pas la capacité de déplacer des émotions. Vous pouvez rechercher sur Google de nombreux ouvrages contenant des données scientifiques sur le Web, mais certains sont très difficiles à continuer à écouter. Un son très fort ou très faible ne peut pas être une musique pour les humains. Ce faisant, je me suis demandé ce qui est reconnu comme de la musique et ce qui est simplement un son », explique l'ancien chercheur invité à l'Agence japonaise pour les sciences et technologies marines et terrestres. Ainsi, pour obtenir un son agréable, il a dû établir une gamme de mélodies et définir une gamme de tonalités : « C'est un procédé très similaire à la cuisine. Vous avez du poulet ou de la viande crus, mais vous devez les cuire au four ou les faire frire.

Bien qu’il ait grandi musicalement avec Bach et Beethoven, c’est en écoutant de la musique électronique qu’il lui est venu à l’esprit de musicaliser la météo. « Les créateurs d'EDM (acronyme du genre musical) mélangent n'importe quel son, un cri de bébé ou un cri, et cela m'a fait réfléchir à la façon dont des bruits peu musicaux peuvent être introduits dans certaines œuvres. « Les données scientifiques et les données musicales sont toutes deux des données numériques, nous les traitons de la même manière. » Cette conviction que les enregistrements numériques et la composition sont liés l'a amené à créer la plateforme Polar Geosonif-i, un outil qui collecte toutes les mesures de la Terre, les indicateurs topographiques ou les statistiques de changement de température, prêts à être convertis en notes de musique.

La conviction de Nagai selon laquelle la musique est un moyen idéal pour diffuser la science l'amène à évoquer des emplois possibles au-delà de l'observation de la Terre. On peut mesurer, mentionne-t-il, le déclin que certaines espèces, comme les lions ou les zèbres, ont connu dans un espace spécifique ; l'avant et l'après d'une zone contaminée par les radiations ; ou les niveaux de lumière dans les endroits touchés par la guerre. « Les artistes n’utilisent pas beaucoup de données scientifiques ou observationnelles qui peuvent être source de création. Il y a tellement d’efforts de la part de la science pour rendre visibles les phénomènes que j’espère que la musique pourra en utiliser de plus en plus. »

Comment amener la science dans le domaine de l’art ? La réponse, avec de plus en plus d’adeptes, réside dans les collaborations. « Le moyen le plus simple est la coopération entre un musicien ou un artiste professionnel et un scientifique. Ce type de travaux est en plein essor dans la communauté scientifique internationale et de grandes conférences se tiennent déjà, comprenant des présentations mêlant art et science. L’objectif : rendre un morceau de réalité passionnant et compréhensible.