Environnement

Comprendre et modéliser notre environnement

Date:
Mis à jour le 29/06/2021
Regarder le monde à travers le prisme du numérique, c’est le traduire en données analysables et exploitables. Ainsi, qu’il s’agisse des courants, de la biodiversité ou du comportement des animaux d’élevage, l’intelligence artificielle et l’analyse de données peuvent permettre de modéliser notre environnement pour mieux le comprendre, prévoir ses évolutions, et, au final, mieux le protéger.
Simulation numérique d'une éolienne et des flux d'air afin d'optimiser le design des pales et maximiser la production d'énergie.
© Inria / Photo C. Morel

L’intelligence artificielle au service de la biodiversité mondiale

350 000 espèces de plantes vasculaires ont été identifiées sur la planète… mais seulement 8% d’entre elles disposent d’un statut de conservation, permettant de savoir comment elles se portent à l’échelle mondiale. Pour combler cette lacune, Alexis Joly, chercheur au sein de l’équipe-projet Zenith du centre Inria Sophia Antipolis - Méditerranée, associé à des collègues du Cirad (Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement), du Leca (Laboratoire d'écologie alpine), du LIRMM (Laboratoire d'informatique, de robotique et de microélectronique de Montpellier) et de l’université de Montpellier, a eu l’idée d’utiliser l’intelligence artificielle (IA) et le machine learning. Une démarche qui méritait bien la création d’une action exploratoire. Nommée Cactus et débutée en 2020, celle-ci vise ainsi à apprendre à des modèles informatiques à se baser sur des données météorologiques et climatiques, des images satellites et des données d’occurrences, pour prédire si telle espèce se trouve dans tel milieu et donc établir son statut de conservation. À terme, l’outil pourrait même prédire le statut de conservation des habitats eux-mêmes et permettre de dresser la première carte mondiale de la biodiversité.

Croco règne sur l’océan

Costal and regional ocean community model : en d’autres termes, Croco, un logiciel de modélisation de la circulation océanique. Sa force ? Il a été mis au point par un ensemble d’organismes. Inria, l’Ifremer, le Shom (Service hydrographique et océanographique de la Marine), l’IRD (Institut de recherche pour le développement), le CNRS et l’université de Toulouse ont uni leurs expertises pour améliorer les modèles existants et créer un logiciel capable de simuler en 3D les courants des océans, mais aussi l’élévation du niveau de la mer ainsi que les évolutions de température et de salinité, en se basant sur des bases de données extérieures.

Croco peut également intégrer des données météorologiques, de sédimentologie, de biochimie ou même relatives à l’écosystème. Ses applications sont donc très nombreuses, allant du suivi des pollutions marines à la gestion des stocks de pêche, en passant par les enjeux d’aménagement et de sécurité-défense. Et elles continuent à se diversifier : les chercheurs travaillent aujourd’hui à l’intégration de données d’ondes sonores, afin que le logiciel puisse déclencher une alerte précoce en cas de tsunami. Croco n’a pas fini de dévorer des données…

Quand l’agriculture devient numérique

D’un côté, il y a l’équipe-projet Lacodam du centre Inria Rennes - Bretagne Atlantique, experte dans la fouille et l’analyse de données. De l’autre, il y a l’Inrae (Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement) de Rennes et plus précisément ses chercheurs spécialistes de l’élevage de précision, qui utilisent des capteurs pour mieux comprendre les besoins et les comportements des animaux d’élevage. Et qui récoltent donc de nombreuses données… Alors forcément, quand les deux se rencontrent au sein de l’institut de convergence #DigitAg, cela fait émerger des sujets de recherche.

Deux thèses communes viennent ainsi de s’achever et deux autres ont pris leur suite. Au programme ? Utiliser des capteurs pour : détecter les chaleurs des vaches ; comprendre comment bien nourrir les truies allaitantes ; étudier pourquoi certaines vaches résistent mieux aux vagues de chaleur que d’autres et enfin repérer les éléments de l’environnement (sons, températures…) qui influencent le bien-être des cochons dans leurs enclos. Quatre sujets tous sous-tendus par le même objectif : faire bénéficier l’agriculture du numérique tout en veillant au respect des valeurs humaines et du bien-être animal.

Préserver l'environnement grâce aux sciences du numérique