Des robots agricoles pourraient-ils nourrir la planète ?

Depuis toujours, l'automatisation est un élément moteur du développement de l'agriculture. Qu'il s'agisse d'aqueducs transportant de l'eau sur de grandes distances, de bœufs pouvant labourer une bien plus grande surface qu'un agriculteur seul ou de moissonneuses-batteuses effectuant le travail d'une saison en un après-midi, l'automatisation n'est pas un phénomène nouveau dans l'agriculture. Qu'y a-t-il donc de nouveau ?

Alphabet, la société mère de Google, a récemment dévoilé un plan innovant pour développer un robot agricole automatisé. Ces robots sont créés par sa filiale de développement X, menant des recherches sur des technologies très ambitieuses, appelées « moon shot » en anglais, qui pourraient changer le monde si elles se concrétisaient.

Ces robots agricoles sont qualifiés de « buggies agricoles » (« plant buggies » en anglais), mais la société X ne leur a pas trouvé de nom idéal au cours de leur rapide développement. En anglais, on pourrait certainement appeler ces robots autonomes « Growbots » (« bots » agricoles), non ?

Prolifération d'algues

L'importance de l'agriculture n'est pas exagérée. Toute notre alimentation provient de la terre et, et comme les duplicateurs de matière que l'on voit dans Star Trek sont encore loin d'être au point, cela va encore continuer dans un avenir assez proche.

Cela, si on y ajoute une population mondiale en constante augmentation et les effets de plus en plus graves du changement climatique, exerce une pression extrême sur l'agriculture pour répondre à la demande. L'agriculture intensive progresse, et prive rapidement la terre de ses nutriments. Cela a fait exploser l'utilisation de fertilisants, de pesticides et de produits chimiques antimicrobiens, les agriculteurs essayant d'optimiser la production sur chaque hectare.

Cette pratique apporte son lot de problèmes, comme le fait que les organismes nuisibles développent une résistance aux pesticides lorsque ceux-ci sont utilisés de façon excessive, mais l'un des plus préjudiciables est le ruissellement des terres agricoles. Lorsqu'il pleut sur les champs traités à l'aide de ces produits chimiques, une partie importante de ces derniers s'écoule dans les torrents et les rivières pour, au final, se retrouver dans les lacs, les marais et la mer.

En eux-mêmes, ces produits chimiques sont dangereux pour l'environnement, mais ils enrichissent également beaucoup l'eau avec des nutriments, un phénomène que l'on appelle l'eutrophisation. Cela entraîne une très importante prolifération d'algues qui prive rapidement l'eau de l'oxygène dissous et forme une couche opaque et épaisse d'algues, tuant ainsi toute vie aquatique qui respire ou réalise la photosynthèse.

Des yeux robotisés sur les épis de maïs

Le premier prototype de buggy agricole n'était constitué que de deux vélos soudés ensemble et dotés de smartphones orientés vers le sol. Mais, ce prototype, même approximatif, a démontré les capacités du projet en traversant un champ de fraises et en prenant une photo de chaque plante au-dessus de laquelle il avait roulé.

Les prototypes plus récents sont technologiquement plus évolués, avec la localisation GPS permettant de cartographier et enregistrer l'emplacement de la plante dans le champ et des capteurs de vision artificielle avancés qui alimentent en données visuelles des algorithmes d'apprentissage automatique (machine learning) sophistiqués, conditionnant le logiciel pour qu'il soit capable de faire la distinction entre des plantes malades et des plantes en bonne santé.

Avec un peu de développement supplémentaire, ces appareils intelligents pourraient potentiellement apporter une réponse idéale au problème de ruissellement des terres agricoles. En combinant les données sur les modèles de croissance des plantes avec le pH du sol, les mesures d'hygrométrie et d'autres données externes, le buggy pourrait être le point de départ d'une fertilisation et d'un arrosage entièrement automatisés et spécifiques à chaque plante. Les robots pourraient également être formés à rechercher les maladies et les organismes nuisibles communs et ainsi dispenser des pesticides directement aux plantes qui en ont besoin.

Par rapport à la fertilisation par pulvérisation ou épandage, comparativement lourde, et aux techniques de lutte contre les nuisibles et d'arrosage couramment utilisées aujourd'hui, cela permettrait d'économiser des quantités considérables de fertilisants et d'eau. En outre, chaque kilo de fertilisant qui n'est pas utilisé dans les champs est un kilo de moins qui eutrophise les voies d'eau.

Reprise après une panne sur le terrain

Ces robots agricoles ont un grand potentiel, mais comme souvent dans le domaine technique, chaque médaille a son revers.

Placer toute la responsabilité de déclencher l'arrosage, la fertilisation et la lutte contre les nuisibles sur un seul dispositif high-tech ouvre la voie à d'importantes pertes de récoltes si une panne survient. Chaque heure passée à attendre une pièce de rechange est une heure de plus pendant laquelle les plantes peuvent s'assécher ou être décimées par des organismes nuisibles. Pour les petites exploitations agricoles, c'est encore pire, car elles sont souvent plus isolées et n'utilisent qu'un petit nombre de robots.

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