"9,7 milliards de personnes d'ici 2050" - oui, nous en avons déjà assez entendu parler. Cependant, cela continue d'être le moteur d'innombrables découvertes et inventions visant à rendre l'avenir durable pour tous. Dans le secteur agroalimentaire, les innovateurs redéfinissent la culture et la distribution des produits agricoles pour assurer une sécurité alimentaire accrue et une meilleure sécurité alimentaire dans le monde entier. Actuellement, l'une des innovations pionnières en matière de production végétale est la "cyberagriculture", une méthode identifiée par les chercheurs de l'Open Agriculture Initiative (OpenAg) du Massachusetts Institute of Technology (MIT) Media Lab.
Également connue sous le nom d'«agriculture environnementale contrôlée», la cyberagriculture explore l'étude scientifique de la croissance des cultures dans divers ensembles de conditions de croissance pour produire des plantes présentant les caractéristiques souhaitées. Cette approche implique une combinaison de botanique, de chimie et, notamment, d'algorithmes d'apprentissage automatique. L'équipe de chercheurs a testé son approche sur des plants de basilic conservés dans des conteneurs hydroponiques dans l'entrepôt du laboratoire MIT-Bates. Les conteneurs de plantes développés par le MIT, appelés "Food Computer", ont été configurés de manière à ce que la température, la lumière, l'humidité et d'autres conditions environnementales puissent être régulées avec soin. Les systèmes robotiques aident à contrôler l'environnement tandis que l'équipe surveille de près la réponse de la plante à un stimulus spécifique. Cette configuration a facilité un environnement plus contrôlé et prévisible pour gérer et surveiller les usines.
"Pour l'essentiel, la technologie Food Computer nous permet de pré-programmer l'algorithme afin que la croissance des plantes soit assez autosuffisante. Tous les ordinateurs alimentaires ont des conditions d'éclairage préprogrammées ainsi que des caméras qui surveillent et collectent individuellement des images de chaque plante au sein du système. Cependant, le niveau d'autosuffisance dépend vraiment du système spécifique et, par conséquent, nous avons généralement un chercheur qui surveille la croissance.
— John de la Parra, responsable de la recherche pour l'Open Agriculture Initiative.
Pour l'expérience, l'équipe a fait varier la durée d'exposition à la lumière et aux UV. Une fois le basilic entièrement développé, les chercheurs ont mesuré les composés chimiques volatils dans les feuilles pour leur concentration en utilisant des méthodes d'analyse chimique telles que la spectrométrie de masse et la chromatographie en phase gazeuse. Les données recueillies à partir de l'analyse ont ensuite été introduites dans des algorithmes d'apprentissage automatique avancés pour dériver un nombre considérable de combinaisons possibles de durée de lumière et d'UV, ainsi que des ensembles d'autres conditions de croissance, afin de maximiser la saveur de la plante de basilic.
Crédits image :Mélanie Gonick / MIT
Le résultat? Exposer les plants de basilic à la lumière vingt-quatre heures par jour a donné la meilleure saveur. Qui l'aurait su autrement, si ce n'était de l'application de l'agriculture numérique ? Remarquablement, les chercheurs ont amélioré la saveur de la plante non pas en la modifiant génétiquement, mais uniquement en optimisant ses conditions de croissance environnementales pour modifier sa composition chimique. Le succès de cette expérience permet à d'autres chercheurs et scientifiques de comprendre les interactions plantes-environnement grâce à la numérisation des propriétés des plantes.
Selon Caleb Harper, directeur du groupe OpenAg et chercheur principal au Media Lab du MIT, "Notre objectif est de concevoir une technologie open source à l'intersection de l'acquisition de données, de la détection et de l'apprentissage automatique, et de l'appliquer à la recherche agricole. d'une manière qui n'a jamais été faite auparavant ». Son équipe expérimente actuellement des herbes pour améliorer leur capacité à combattre les maladies humaines, y compris certains composés du basilic pour contrôler la glycémie. L'équipe espère également étudier la croissance des cultures dans diverses conditions et permettre aux producteurs de cultures de s'adapter au changement climatique.
De telles percées dans le secteur agroalimentaire, bien qu'expérimentales, offrent beaucoup d'espoir pour l'humanité dans son ensemble. En modifiant uniquement les conditions environnementales pour améliorer les qualités singulières des plantes telles que la saveur, la résistance des fibres, les nutriments, les propriétés médicales et la résilience climatique, la cyberagriculture révolutionne en effet la façon dont nous cultivons en utilisant la sécurité des données et l'IA. Étant donné que cette approche de l'agriculture n'a pas d'impact sur l'environnement, les chercheurs doivent encore déterminer si elle a des effets néfastes sur les êtres vivants. Jusque-là, la cyberagriculture et de nombreuses autres innovations qui tirent parti des progrès technologiques peuvent ainsi permettre aux producteurs agroalimentaires de relever les défis liés à la production d'aliments, d'aliments pour animaux et de fibres adéquats pour les deux milliards de personnes supplémentaires qui n'habiteront pas encore la terre au cours des trois prochaines décennies. .
Comment l'agro-technologie aide-t-elle à faire face à l'impact du changement climatique sur l'agriculture ?
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