Les herbiers peuvent aider à prédire les changements climatiques

 

[COTONOU] Un projet qui réunit plusieurs partenaires internationaux envisage de se servir de la numérisation massive récente des herbiers et des avancées dans le domaine de l’intelligence artificielle pour développer des modèles pouvant permettre de prédire les changements du climat.
 
Les herbiers sont des collections de plantes séchées et pressées entre des feuilles de papier et qui servent de support physique à différentes études sur les plantes.
 
Jusqu’à maintenant, l'analyse des millions de spécimens d'herbiers à travers le monde était effectuée surtout manuellement, par l'annotation du nombre de structures reproductrices visibles eux.
 
Or, ce travail prend souvent beaucoup de temps et ne peut pas être réalisé rapidement sur un grand nombre de spécimens ou d'espèces végétales. 

“Trouver toujours plus d'applications pour les spécimens numérisés ne fait qu'augmenter la valeur des herbiers dans la sphère publique”

Katelin D. Pearson,université polytechnique d'État de Californie

Mais, grâce à l’intelligence artificielle, les chercheurs veulent désormais décupler leurs capacités d'annotation et élargir les possibilités d'exploitation des herbiers afin de créer des modèles d’anticipation des changements climatiques.
 
Cette nouvelle approche pour traiter les centaines de milliers d'espèces végétales (près de 400 000 espèces végétales) recensées à travers le monde mobilise actuellement plusieurs institutions de recherche dont le Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (CIRAD).
 
Le chercheur Pierre Bonnet du CIRAD qui participe à ces travaux indique que la création des modèles d’anticipation des changements climatiques se fera à partir des informations sur le nombre ou la proportion de structures reproductrices, notamment les bourgeons, les fleurs et les fruits, observables sur chaque spécimen d'herbier.
 
Selon les explications de ce botaniste, les données prendront la forme de services informatiques web « permettant par exemple de sélectionner des spécimens d'herbiers dans une base de données en ligne et d'obtenir des annotations automatisées sur ces spécimens ».
 
Ces annotations, récupérées par les chercheurs, a-t-il indiqué, pourraient ensuite être intégrées dans des modèles prédictifs.
 
Aristide Adomou, enseignant-chercheur en botanique à l’université d’Abomey-Calavi (UAC) au Bénin confirme qu’il est possible d’utiliser les données numérisées des herbiers pour prédire le climat dans la mesure où la numérisation permet d’étudier l’impact actuel et futur des changements climatiques sur la distribution d’un certain nombre d’espèces végétales.
 
Pour sa part, Katelin D. Pearson, chercheure à l’université polytechnique d'État  de Californie (Etats-Unis), estime que « trouver toujours plus d'applications pour les spécimens numérisés ne fait qu'augmenter la valeur des herbiers dans la sphère publique et, à un niveau très bas, pour les bailleurs de fonds potentiels ».
 
Elle ajoute que « la numérisation des herbiers africains, ainsi que la poursuite de l'exploration botanique et du catalogage, serait un énorme avantage en termes de capacité pour la prédiction ».
 

Conservation

Toutefois, reconnaît Pierre Bonnet, tout ne peut pas être observé sur une image d'herbier. Aussi rappelle-t-il que les approches basées sur l'intelligence artificielle et l'image ne peuvent se substituer à l'expertise botanique et écologique, ni à la nécessité de disposer de spécimens physiques d'herbiers.
 
Seulement, relève Aristide Adomou, la conservation des spécimens est l’un des problèmes majeurs auxquels font face les herbiers en Afrique de l’Ouest.
 
Le chercheur explique que dans la majorité des pays de la région, les spécimens des herbiers sont dans un état de détérioration faute d’équipements de conservation adéquats, avec même des risques de perte de nombreux spécimens à la longue, si rien n’est fait.
 
Or, selon les botanistes, en tant que seules preuves de la localisation et de l'état phénologique des plantes dans le passé, les herbiers sont « irremplaçables » puisqu'il est impossible de remonter aux périodes de la collecte des spécimens et leur valeur est « très importante » pour la préservation de la biodiversité végétale.
 
C’est fort de cela que Pierre Bonnet souligne que la numérisation couplée à l’analyse automatisée des herbiers permet de conserver une trace numérique de spécimens physiques qui peuvent se dégrader ou disparaitre dans le temps à cause des incendies, de l’humidité ou des insectes, etc.
 
Pour lui, cette nouvelle approche permet de « décupler le bénéfice par le fait qu'on peut obtenir des informations sur les spécimens sans manipuler les plus fragiles d'entre eux, et ainsi en augmenter la durée de conservation ».