La ferme digitale : intelligence artificielle et protection du climat ?

| Par Prof. Dr. Achim Walter

Des robots, des senseurs et des technologies digitales modifient notre vie. Peuvent-elles contribuer à rendre l’agriculture plus durable ? Achim Walter pense que oui – mais il faut encourager la science et les consommateurs à mettre à profit les occasions et continuer à les développer.

L’agriculture est déjà durement frappée par la crise climatique, via des sécheresses et des pluies diluviennes. Et elle est simultanément une des causes majeures du réchauffement climatique. Divers facteurs en sont responsables. L’un de ces facteurs est le gaz à effet de serre qui résulte des engrais azotés. Réduire ces émissions représente un défi complexe.

Pour qu’une plante grandisse et prospère, elle a besoin d’azote en suffisance. Celui-ci doit être ajouté au sol, ce qui peut être réalisé grâce à différents fertilisants. Mais une partie de l’azote se transforme au cours du processus en oxyde nitreux (N₂O). L’oxyde nitreux est un gaz à effet de serre 300 fois plus nocif pour le climat que le dioxyde de carbone (CO₂) et contribue pour tout juste 10% à l’ensemble du réchauffement climatique. Les fertilisants contenant des nitrates sont dès lors de loin les plus grands responsables des émissions d’oxydes nitreux causés par l’Homme.

L’emploi d’azote dans l’agriculture peut néanmoins être fortement réduit, sans que les récoltes n’en soient diminuées. Le fertilisant azoté doit alors être utilisé de manière plus ciblée – à savoir au moment où il est réellement nécessaire et où la plante peut l’absorber. C’est pour cette raison que l’on s’oriente depuis longtemps à l’intensité de la couleur de la culture. Celle-ci donne des informations sur la quantité d’azote dont a besoin une plante à un moment donné. Une mesure aussi précise que possible de l’intensité de la couleur de la plante est alors requise, et cela juste avant la fertilisation projetée, afin de calculer la quantité optimale de fertilisant azoté.

Et c’est là qu’intervient la technique moderne. Des drones avec des caméras couleurs ou des images satellites peuvent aider à calculer l’utilisation des fertilisants azotés (et d’autres produits d’appoint) de manière aussi efficiente et respectueuse de l’environnement que possible. Cela est aussi dénommé « Precision Agriculture ». De nombreuses études et exposés ont démontré que les conséquences pour le climat et les dommages à l’environnement peuvent ainsi être minimisés (Balafoutis et al. 2017, Finger et al. 2019). La consommation d’azote peut ainsi être réduite d’environ 30% (Argento et al. 2021, Digitale Helfer verbessern Stickstoffeffizienz | LANDfreund online).

Des recherches sont actuellement faites, portant sur de nombreuses mesures technologiques dans le domaine de la « Precision Agriculture ». Mais pour que celles-ci puissent être mises en œuvre, elles doivent non seulement procurer un avantage écologique, mais être aussi abordables et fiables. Un haut potentiel réside dans le domaine de l’apprentissage par les machines – connu aussi sous le nom d’« intelligence artificielle ». Celle-ci peut nous aider à augmenter la fiabilité des procédures de mesure et de méthode d’analyse des images (Ähren zählen für mehr Ökologie | ETH Zürich). Il y a encore beaucoup de travail pour la science et la recherche afin que des senseurs, des robots et des modélisations puissent être mis au point. Mais ce qui est sûr c’est que l’agriculture ne fonctionne plus chez nous sans technologies modernes. Utilisées à bon escient, celles-ci peuvent apporter une contribution décisive pour rendre l’agriculture non seulement meilleure marché, mais aussi plus durable.

Achim Walter
Professeur de sciences des plantes à l’EPFZ

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