Sites Inria

Le 20.02.2017
Par :
Citizen-Press – Judith Duportail

Le numérique peut-il sauver l’agriculture ?

Des lunettes spéciales pour détecter une maladie sur un pied de vigne, un tracteur qui indique en temps réel la teneur en carbone d’un sol, une alarme qui retentit sur le téléphone d’un agriculteur quand une parcelle risque de geler… De la science fiction ? Plus tout à fait, grâce à l’agriculture connectée. Un enjeu crucial à l’heure où le secteur doit se transformer pour concilier performances économiques et responsabilité environnementale.

Pour l’agriculture, l’enjeu est colossal. À l’horizon 2050, la population mondiale atteindra les 9,1 milliards d’habitants, selon les prévisions de la FAO. 70% des humains vivront en ville, contre près de 50% aujourd’hui. Afin de nourrir cette population plus importante et plus urbaine, la production alimentaire doit augmenter de 70%, tout en limitant son impact environnemental. Le numérique est-il la clef pour résoudre cette équation ?

Aujourd’hui, l’agriculture est responsable à elle seule de 30% des émissions de CO2 dans le monde. Rien qu’entre 2011 et 2014, l’usage des pesticides a augmenté de 6% en France, selon les chiffres du ministère de l’Agriculture. Notre pays s’est pourtant engagé, avec le plan Ecophyto 2, à réduire de 50% l’utilisation des pesticides d’ici à 2050. Aujourd’hui, les technologies numériques permettent d’identifier les parcelles qui ont besoin de pesticides pour éviter une diffusion massive et indifférenciée de toxiques. Ainsi la chambre d’agriculture de la Somme a acquis en 2013 un drone qui survole les cultures. L’appareil mesure avec précision le taux de concentration en azote des sols, il est donc capable de localiser ceux où il n’est pas nécessaire de réinjecter des pesticides. L’engin a coûté 35 000 euros à la région. De nombreux drones similaires existent permettant aussi de mesurer le taux d’irrigation des sols et donc de faire un meilleur usage des ressources en eau.

Un robot qui désherbe et bine tout seul

Malgré l’élimination progressive des produits dangereux, des produits cancérogènes ou des perturbateurs endocriniens restent présents sur le marché. D’où la volonté des pouvoirs publics de développer une agriculture raisonnée. Plus facile à dire qu’à faire. Le métier d’agriculteur consiste précisément aujourd’hui à prendre une somme immense de décisions en arbitrant entre différentes contraintes en constante évolution : la météo, l’état des sols, mais aussi la législation, les maladies, l’évolution des cultures, etc.

 

Des chercheurs d’Inria à Bordeaux ont ainsi calculé qu’un viticulteur possédant 150 parcelles doit faire un choix entre pas moins de 500 000 variables pour décider comment protéger ses récoltes. Et la vigne, qui occupe moins de 4% de la surface agricole, utilise à elle seule 14% des pesticides totaux. Pour accéder à une viticulture de précision, Exeptus Group et l’équipe-projet commune RealOpt (Inria, Université de Bodeaux, Bordeaux INP, CNRS) ont ainsi développé le projet Exapta. Cet outil d’aide à la décision génère des itinéraires techniques et des plannings. En fonction des informations renseignées - conditions météos passées et futures, qualités des sols, contraintes environnementales, mais aussi les pannes matérielles ou les absences humaines-, il élabore un plan d’action et de gestion des vignes. Il permet donc une utilisation maîtrisée et un usage minimum des pesticides.

La start-up Naïo Technologie, elle, va encore plus loin, en développant des outils permettant de se passer totalement de pesticides. « Lorsque l’on décide de se passer de produits chimiques, il n’existe pas 36 solutions pour désherber », souligne Gwendoline Legrand de Naïo Technologie.

Nous avons donc créé un petit robot, Oz, qui désherbe et bine tout seul. Il suffit de lui indiquer toutes les données de la parcelle et il a la capacité de reconnaître tout seul la fin de la rangée. 

Une soixantaine de robots ont été vendus en France, à 20 000 euros l’unité. L’idée a d’ailleurs été reprise par le groupe Bosch qui vient de développer un robot capable de distinguer visuellement et à grande vitesse les mauvaises herbes avant de les éliminer. Selon un rapport de la première coopérative agricole française, InVivo, d’ici dix ans, le marché des alternatives aux pesticides, comme ces petits robots intelligents, représentera 35 % du marché national des pesticides, estimé à 2 milliards d'euros en 2015.

Une cartographie précise de tous les sols

Le recensement de données massives sur les sols, la faune et la flore intéresse également de très près les pouvoirs publics. « Nous élaborons une cartographie complète et précise de tous les sols, explique Marion Bardy, du groupe d’intérêt scientifique sol au sein de l’Inra. Nous recensons leur diversité, leur composition géologique, leur teneur en carbone et en nutriments. »

 

Le territoire hexagonal a ainsi été maillé en 2 200 points de prélèvements. À terme ces données seront publiques et permettront d’éviter le gaspillage de richesses naturelles.

« Les pouvoirs publics auront ainsi toutes les cartes en main pour prendre une décision d’aménagement, par exemple. » Marion Bardy poursuit :

Certains sols extrêmement riches et fertiles sont parfois gâchés par des projets de construction qui nécessitent de les imperméabiliser.

« L’agriculteur reçoit une notification sur son téléphone quand la vache va vêler »

Au printemps dernier, l’association L214 provoquait un choc dans l’opinion en révélant des images édifiantes sur les conditions d’abattage des animaux. Une commission d’enquête parlementaire a ainsi été créée, portant sur la place publique le débat sur la souffrance et le bien-être animal. Des sujets qui suscitent l’intérêt de nombreux chercheurs. « Nous avons créé un collier-capteur qui s’applique sur le cou de la vache, explique Vincent Delcoy, de Genes Diffusion, entreprise spécialisée dans la reproduction animale et l'insémination. Cet outil numérique permet d’enregistrer son activité et ses mouvements. Le collier alerte l’éleveur en lui envoyant une notification sur son téléphone quand une vache est prête à recevoir une insémination. »

Un autre type de capteur, placé, sur la queue de la vache, l’alerte aussi quand l’animal s’apprête à mettre bas, pour permettre de lui offrir toute l’assistance nécessaire.

Frederic Rouiller, physicien mais aussi éleveur d’une vingtaine de charolaises en Normandie,  a lui développé Biopic, une puce implantée sous la peau de la vache pour suivre en temps réel leur état de santé.

 

Le numérique permet également de mieux nourrir les animaux. En témoigne le procédé élaboré par l’entreprise suisse d’alimentation animale Pancosma (propriété du groupe In Vivo). En mettant au point une nouvelle technique de représentation en 3D des intestins des porcelets, Pancosma a créé un complément alimentaire. Cette substance évite l’utilisation d’antibiotiques lors du sevrage, une phase où la flore intestinale des porcelets est plus exposée aux maladies. Un procédé qui permet de limiter l’antibiorésistance des animaux… et celle des mangeurs de viande. « L'antibiorésistance est reconnue comme un problème majeur en termes de santé humaine et animale au niveau international, avec l’apparition, la sélection et la diffusion croissante de souches de bactéries résistantes aux antibiotiques », indique ainsi l’Agence nationale de sécurité sanitaire (Anses) dans son rapport autorisant le recours à cette enzyme dans les élevages.

Autant d’innovations prometteuses, mais qui ne suffisent pas à rassurer les experts. Aujourd’hui, seuls 150 000 hectares sont gérés en agriculture de précision en France sur les 28 millions d’hectares de sols cultivés. Une goutte d’eau. Notre pays a déjà annoncé qu’il ne pourrait pas tenir les objectifs initiaux du plan Ecophyto, en repoussant l’échéance de 2018 à 2025. Le premier Plan Ecophyto, initié en 2008 lors du Grenelle de l'environnement, avait pour objectif de réduire de 50% l'usage des pesticides d'ici 2018. Depuis, notre consommation n’a cessé d’augmenter. Un rapport du cabinet britannique Beecham Research  à paraître tire la sonnette d’alarme : « Si les gouvernements ont raison de subventionner des programmes de recherche innovants, il est urgent qu’ils aident maintenant les exploitations, et surtout les plus petites, à s’équiper. »

 

“Rien qu’en Argentine, l'agriculture connectée aurait pu sauver 10.000 emplois et 100.000 millions de dollars en 2013.”

L’agriculture connectée permet aussi, grâce au développement de capteurs météo ultra-précis, d’anticiper les changements météo. En France, rien qu’en 2013, les intempéries avaient coûté près d’un demi-milliard d’euros aux agriculteurs, selon les chiffres avancés par la FNSEA, leur syndicat.

Le développement de l’Internet des objets permet de mieux anticiper de tels drames. Inria est pionnier dans ce domaine avec l’expérimentation de pose de capteurs dans le cadre du projet Save the Peaches, mené par l’équipe-projet Eva en Argentine. Si la majorité des applications concrètes autour de l’agriculture connectée sont des outils d’aide à la décision, il s’agit ici d’un outil d’alerte ultra-précis.

Les équipes ont déposé des capteurs dans les vergers pour informer les agriculteurs en temps réel sur la température de l’air et son taux d’humidité. À terme, « le cultivateur recevra ainsi un SMS lui disant : il y a 87% de chance qu’un épisode de gel se produise dans la partie sud de votre verger entre 1 heure et 4 heures du matin », explique Thomas Watteyne chercheur au sein de l’équipe de recherche Eva. Car l’enjeu est immense : en 2013, dans la région argentine du Mendoza, 85% de la récolte de pêche a été détruite par un épisode de gel après le début du printemps. Une fois les fleurs écloses, il suffit de quelques jours de grand froid pour qu’elles tombent et ne donnent donc jamais de fruit. Thomas Watteyne poursuit :

Les agriculteurs sont capables de réagir face à une vague de froid en chauffant les plantations.

Tout l’enjeu est donc d’être prévenu suffisamment à l’avance pour pouvoir agir en amont, avec des précisions plus précises que celles apportées par les prévisions météorologiques classiques. « Rien qu’en Argentine, l'agriculture connectée aurait pu sauver 10 000 emplois et 100 000 millions de dollars en 2013. »  Mieux encore, la technologie utilisée pour Save The Peaches a été appliquée à un autre projet, SnowHow. L’outil, actuellement expérimenté en Californie, mesure en direct la fonte des neiges et permet d’agir en amont pour en récupérer les eaux et ainsi prévenir les sécheresses. Ainsi, les deux tiers de l’eau consommée en Californie provient de la neige.

 

Crédits et légendes photos : CCO Public Domain

Propulsé par