Des drones et des robots suisses qui transforment l’agriculture

Un drone est utilisé pour déterminer la qualité de l'herbe à la Swiss Future Farm, une ferme de démonstration des technologies de l'agriculture. © Keystone / Gaetan Bally

Télédétection, bases de données, intelligence artificielle et robotique sont toujours davantage intégrées dans la gestion quotidienne des exploitations agricoles. Plusieurs start-ups suisses sont actives dans ce domaine.

Le propriétaire d’une raffinerie de sucre en Inde se base sur les données transmises par une start-up suisse pour informer les planteurs de canne locaux qu’il est temps de faire la récolte. La jeune pousse helvétique se nomme GamayaLien externe, un spin-off de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), qui applique à l’imagerie satellite ses propres algorithmes développés pour des cultures ou des régions spécifiques. Elle a signé l’an dernier un accord de partenariat avec le plus grand producteur de tracteurs d’Inde, Mahindra & Mahindra, pour un montant de 4,3 millions de francs suisses.

Les drones et les satellites sont devenus des outils populaires que les fermiers utilisent pour surveiller leurs terres et collecter des données sur les cultures, avec l’aide de compagnies technologiques spécialisées dans l’agriculture. En fonction du site, Gamaya utilise différentes techniques d’imagerie, comme des caméras embarquées sur des drones afin d’évaluer l’état de maturation des cultures.

«Montées sur un drone, nos caméras hyperspectrales capturent des images très riches», explique Thomas Peyrachon, responsable marketing chez Gamaya. Ces outils enregistrent 40 différentes bandes de lumière, contre trois dans les caméras standards, ce qui permet de détecter de subtiles variations dans la réflexion de la lumière sur les végétaux. 

L’image d’un champ d’orge par une caméra hyperspectrale. Gamaya

Entre 20% et 40% de la récolte mondiale de céréales est perdue en raison des parasites et des maladies, estime l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agricultureLien externe. Une exploitation agricole moyenne peut générer un demi-million de données par jour, que ce soit l’évolution de la température du sol, du rendement laitier de chaque vache ou de la présence de parasites dans une culture. Ces informations peuvent aider les producteurs à travailler de façon plus précise en utilisant moins de ressources. Dans un simple champ de maïs, par exemple, différentes parcelles peuvent avoir besoin à des moments précis d’être replantées ou traitées avec du fertilisant, des pesticides, des herbicides ou encore des fongicides.

La logique qui sous-tend tous ces nouveaux développements est la même que celle qui a toujours prévalu dans le secteur agricole: obtenir le meilleur rendement et la meilleure qualité dans tous les domaines. Aujourd’hui, nous avons besoin de toujours plus de nourriture, mais nous voulons ménager les ressources afin de protéger l’environnement et les terres cultivables contre toute détérioration supplémentaire.

La quatrième révolution agricole

Cette transition vers une microgestion des fermes avec des informations complexes tout en réduisant leur empreinte écologique est considérée comme la quatrième révolution agricole. Le secteur de l’«agrotech» est en plein essor dans le monde entier, même la politique agricoleLien externe de la Suisse pour 2022-2025 cite dans ses objectifs la promotion de l’innovation et de la numérisation. 

«Il y a beaucoup d’activités de recherche dans toutes les directions. Nous espérons faire de la Suisse une plaque tournante solide, en particulier pour la capture et l’analyse des données, domaine dans lequel nous avons beaucoup de compétences», dévoile Roland Siegwart, professeur de robots mobiles autonomes à l’École polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ). Il a travaillé avec Gamaya sur un projet en Ukraine impliquant l’Agence spatiale européenne.

Gamaya se concentre actuellement sur le marché brésilien de la canne à sucre et du soja. Les pays qui pratiquent l’agriculture à grande échelle, comme le Brésil ou les États-Unis, se tournent toujours davantage vers les entreprises agrotech pour obtenir le soutien de drones et d’imagerie satellite. Pour la canne à sucre, où certaines exploitations peuvent atteindre 100’000 hectares, la start-up suisse a mis au point une solution qui permet de détecter avec des drones les déficiences présentes dans les plantations. Lorsque celles-ci sont identifiées, le producteur peut replanter dans les zones les plus problématiques.

Les drones peuvent collecter des données ou pulvériser des cultures, d’autres véhicules robotisés autonomes se déplaçant sur le sol ont été développés pour désherber, appliquer de l’engrais ou récolter des fruits. La station de recherche des plantes de l’EPFZ à Eschikon, près de Zurich, teste des machines qui peuvent intervenir sur le terrain. Dix étudiants en ingénierie ont été chargés de construire un robot qui se déplace dans les champs de betteraves pour identifier et détruire les mauvaises herbes. Le prototype devrait être prêt en mai ou en juin. 

Capteur végétal

Une autre start-up suisse, la vaudoise ViventLien externe, explore une nouvelle approche qui permet d’analyser les plantes en observant et en interprétant leurs signaux biologiques. La jeune pousse a développé un capteur qui est installé directement sur le végétal, par exemple sur un plant de tomate cultivé en serre. «Nous pouvons ainsi interpréter les signaux des plantes pour détecter différentes conditions de culture, explique la cofondatrice de Vivent, Carrol Plummer. Par exemple, nous pouvons dire si le végétal est attaqué par un parasite, s’il souffre d’une infection fongique ou d’une carence en nutriments. L’agriculteur peut alors réagir à ces informations.»

Les signaux sont traités de la même manière qu’avec des logiciels de reconnaissance vocale: «Nous enregistrons les caractéristiques de la plante lorsqu’elle est saine, stressée ou stimulée et utilisons l’intelligence artificielle pour interpréter ces signes. C’est un peu comme l’apprentissage d’une langue», développe Carrol Plummer. Vivent a obtenu un financement pour travailler sur deux nouveaux projets avec AgroscopeLien externe, le centre de compétences de la Confédération pour la recherche agricole.

Les agriculteurs disposent désormais d’informations très complètes et de nouveaux systèmes sophistiqués comprenant une pléthore d’applications de gestion. Le défi consiste maintenant à mettre en place un ensemble de technologies adaptées aux particularités des exploitations agricoles.

(Traduction de l’anglais: Marie Vuilleumier)