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L'agro-écologie à l'heure du numérique

Le nouvel Institut #DigitAg, basé à Montpellier, vise à accélérer la recherche et le développement des technologies connectées au service de l'agro-écologie, via la gestion partagée des données. Des technologies qui optimisent les consommations de pesticides ou d'engrais mais qui restent onéreuses.

Décryptage  |  Agroécologie  |    |  Rachida BoughrietActu-Environnement.com
L'agro-écologie à l'heure du numérique

#DigitAg, premier Institut Convergences dédié à l'agriculture numérique, sera inauguré le 30 juin à Montpellier Supagro (Hérault). Ses deux antennes sont basées à Toulouse et Rennes. L'institut est piloté par l'Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (Irstea). Il réunit 17 partenaires publics et privés, du monde de la recherche, de l'enseignement supérieur, et de l'entreprise, pour développer l'agriculture de précision au service de l'agro-écologie.

Dans le cadre du Programme des investissements d'avenir, le Commissariat général à l'investissement a octroyé 9,9 millions d'euros à la création de #DigitAg. Son budget total est de 147 millions d'euros sur sept ans. Plus de 100 étudiants en thèse d'agronomie, informatique ou sciences sociales seront accueillis à la rentrée de septembre.

L'institut "vise à relever le défi majeur de produire plus et mieux", a souligné Véronique Bellon-Maurel, directrice du département Ecotechnologies à Irstea et de l'institut #DigitAg, devant la presse le 20 juin. "On va s'intéresser aux technologies de l'information et de la communication (TIC ) pour booster l'agro-écologie, améliorer la protection des cultures en utilisant moins de produits phytosanitaires ainsi qu'une production animale durable, un domaine où les innovations sont aussi présentes. On s'intéressera aussi au phénotypage haut débit qui va permettre aux spécialistes de sélectionner des variétés adaptées à certains environnements pédoclimatiques", a-t-elle précisé.

Cet institut découle des recommandations du rapport "Agriculture-Innovation 2025", remis en octobre 2015, aux ex-ministres chargés de l'agriculture, de la recherche et de l'économie. L'Irstea, l'Inra, l'Acta et Agroparistech, partenaires de #DigitAg, ont participé à la rédaction du rapport. "L'e-agriculture constitue un marché émergent significatif pour les PME et start-up françaises et pour les opérateurs, grands et petits, positionnés sur les réseaux de communication sans fil et les objets connectés, un potentiel important pour le renouveau industriel de la France. L'acquisition de la donnée est une étape essentielle de cette nouvelle agriculture numérique", soulignaient les auteurs.

Vers le big data agricole ?

Les partenaires de#DigitAg et le ministère de l'Agriculture soutiennent l'open data pour mesurer la composition du sol (diagnostic biodiversité, fertilité des sols, stockage carbone),l'humidité de l'air, la météo (stress hydrique,…), le suivi de la santé des cultures, ou la détection précoce des organismes nuisibles. Figure aussi la réduction de l'usage des pesticides dans les parcelles. Les exploitations de grandes cultures, engagées dans le réseau Dephy, ont d'ailleurs réduit de 30% leur recours aux phyto, via un travail de modélisation à partir des données Agrosyst. Et cela sans porter atteinte à la productivité, selon l'étude de l'Inra.

#DigitAg entend poursuivre les recherches portant sur "le développement de systèmes d'acquisition et gestion de données", à partir de dispositifs de capteurs ou de smartphones, permettant de parvenir à une "agriculture plus précise". "Cette donnée, une fois acquise, il va falloir la gérer et la traiter par les spécialistes de l'intelligence artificielle. La donnée sera ensuite transformée en un indicateur qui parlera à l'agriculteur", a expliqué Véronique Bellon-Maurel. Les travaux de recherche porteront aussi sur la structuration du big data agricole qui se caractérise par le très grand volume des données générées, le stockage et le transfert des données, la modélisation et la simulation de systèmes de productions agricoles ainsi que la mise en place d'outils d'aide à la décision (OAD) aux agriculteurs, basés sur des modèles prédictifs, alimentés par le big data.

"Les outils d'aide à la décision alerteront l'agriculteur sur les problèmes de son bétail ou de ses champs et ses agroéquipements l'accompagneront avec une incroyable précision pour apporter la bonne dose au bon endroit au bon moment - qu'il s'agisse d'eaux, d'engrais ou de traitements. Ces outils possèdent une capacité d'apprentissage phénoménale grâce aux données… Tant que toutes ces données sont partagées par le plus grand nombre !", a réitéré Jean-Marc Bournigal, président de l'Irstea. Ce dernier a été chargé en janvier 2017 par le ministère de l'Agriculture de mettre en œuvre un portail pour faciliter l'accès des données, partagées par la communauté agricole. Mais ce portail public, attendu d'ici 2020,  doit lever les freins juridiques relevant du domaine concurrentiel et de la sécurisation des données."Le nerf de la guerre est l'interprétation de ces données ainsi que les moyens et le bon business model permettant d'avoir l'algorithme pour transformer ces données en outils d'aide à la décision", a indiqué Mathieu Dublanchy, responsable de missions au cabinet de conseil Alcimed.

Mutualiser l'achat des équipements

Ces nouvelles technologies (robots, capteurs, systèmes d'automatisation, télédétection par drones ou satellite, etc.) ne sont pas encore parvenus au stade de maturité.Selon une étude du cabinet de conseil Xerfi, parue en février 2017, la majorité de ces technologies sont "encore confidentielles et cantonnées à des clients particulièrement sensibles à l'innovation, plus faciles à convaincre que la majorité des agriculteurs qui restent prudents".

Elles restent onéreuses,"que ce soit à l'achat ou par le coût des services par abonnement. Les industriels font des efforts pour rendre leurs produits plus accessibles en baissant les prix ou en proposant une facturation à l'usage (comme la télédétection par satellite ou par drone), mais l'effort reste important pour un agriculteur", ajoute Xerfi. Soit 20.000 euros pour un système de géolocalisation embarqué sur un tracteur, 21.000 euros pour un robot désherbeur autonome ou 28.000 euros pour un "pack drone" (capteur, logiciel, formation pour l'utiliser) chiffre le journaliste scientifique Vincent Tardieu dans son ouvrage "Agriculture connectée, arnaque ou remède ?", paru en février 2017.

Les robots de culture (désherbage, maraîchage, etc.) sont encore, pour la plupart d'entre eux, au stade de prototype ou vendus à quelques dizaines d'unités, précise Xerfi.Outre "leur rentabilité incertaine", les craintes portent également sur les destructions d'emplois potentielles par l'utilisation croissante des robots. Les agriculteurs mettent aussi en cause des technologies dimensionnées pour les fermes usines.

Ces technologies vont devoir convaincre les exploitants particulièrement attentifs au rapport coût/bénéfice pour leurs nouveaux équipements. "Les agriculteurs doivent être aidés pour poser un diagnostic sur leurs besoins, pour ensuite, définir les outils les mieux adaptés. C'est le rôle notamment des chambres d'agriculture ou des instituts techniques. Il faut aussi que soient menées des études d'impact économique, social et environnemental", estime Vincent Tardieu, en soutenant la mutualisation des matériels. Un avis partagé par Xerfi : "Le développement de nouveaux modes d'acquisition ou d'utilisation partagés : coopérative d'utilisation de matériel agricole (CUMA), location, prêts, plateformes d'échanges etc, permet aux agriculteurs de mutualiser les coûts".

L'achat opéré par des groupes coopératifs devrait faciliter l'accès à ces équipements. InVivo, par exemple, a annoncé en février dernier la création d'ici 2020 d'un réseau de 1.000 fermes dans le but d'évaluer les performances économiques, agronomiques et environnementales d'outils numériques. Des fermes issues de la démarche FermEcophyto (démarche en réseau des coopératives menées dans le cadre du plan Ecophyto de réduction de l'usage des pesticides) ont été recrutées pour intégrer ce réseau. "Il s'agit d'explorer les logiciels de gestion intégrée à l'exploitation (gain de temps et économie de charge), les outils de détection de précision pour anticiper les diagnostics (station météo, pièges connectés), les outils de précision pour affiner les conseils (modulation intra-parcellaire par connectivité, proxy détection, télédétection), les services d'amélioration de conditions de travail (robotique, matériel téléguidé…)",a précisé Carole Rocca, manager du projet Fermes Leader."En fonction du système de production (grandes cultures, polyculture, élevage, vigne,etc.) , ce ne sont pas les mêmes outils qui vont être validés". L'investissement "ne dépassera pas les 50 à 100 €/ha, avec un retour sur investissement sur 18 mois." Les agriculteurs sélectionnés n'auront pas à investir eux-mêmes : des fonds ou équipements seront mobilisés par leurs coopératives ou auprès des collectivités locales.

Lancée en 2016, l'association la Ferme digitale qui regroupe 13 start-up françaises, promeut également les solutions numériques auprès de ses agriculteurs adhérents "pour une production raisonnée et tournée vers le respect de l'environnement." Drones, services en ligne, logiciels, capteurs connectés, robots autonomes de désherbage mécanique sont autant de services proposés par les start-up Airinov, Agriconomie, Axioma, Comparateuragricole.com, Ekylibre, Naïo Technologies, Piloter sa ferme et Votremachine.com. " Notre ambition, c'est d'être au service de l'agriculture et de la consommation intelligente. Chaque start-up intervient à un moment précis du cycle de vie agricole. De l'approvisionnement à la consommation, en passant par le financement participatif (via la plateforme Miimosa, ndlr)", a indiqué Paolin Pascot, co-fondateur d'Agriconomie et président de la Ferme digitale.

Quid de l'impact environnemental ?

Ces technologies de précision "déferlent depuis 5 ans", rappelle le journaliste Vincent Tardieu, en soulignant toutefois qu'elles demeurent "trop récentes pour disposer de recul et de bilans environnementaux nécessaires afin (…) d'étayer les affirmations des constructeurs". "Ces outils et approches optimisent certes les consommations (d'engrais, d'eau, demain peut-être de pesticides, d'énergie…) mais ne réduisent pas leurs quantités. Sinon à la marge", estime-t-il.

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