Cultiver l’intelligence : la révolution technologique silencieuse dans l’agriculture

L’agriculture est l’une des plus anciennes entreprises de l’humanité — à tel point qu’il peut sembler qu’il y a peu de choses à changer radicalement. Pourtant, aujourd’hui, le secteur agricole se trouve à la pointe de certains des défis les plus pressants du monde : du changement climatique aux vulnérabilités de la chaîne d’approvisionnement.

Nous entendons souvent parler de l’IA qui transforme la médecine ou l’automobile, mais peut-être est-ce dans les champs, littéralement, que l’intelligence artificielle est appelée à jouer l’un de ses rôles les plus décisifs.

Explorons les défis auxquels l’agriculture est confrontée aujourd’hui et comment les technologies innovantes, en particulier l’IA, aident à découvrir des solutions inattendues mais vitales.

Défi #1 — La faim et la logistique

La population mondiale continue de croître, et le nombre de personnes à nourrir augmente également. Pourtant, le problème de la faim dont nous entendons souvent parler n’est pas toujours dû à un manque de nourriture. Selon l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO), le monde produit suffisamment de nourriture chaque année pour nourrir plus de 10 milliards de personnes, même si la population mondiale est d’environ 8 milliards. Cependant, chaque neuvième personne, plus de 735 millions, souffre de dénutrition chronique.

La cause profonde ? La logistique. Nous savons comment cultiver de la nourriture, mais la distribuer de manière efficace reste un défi énorme. Dans certaines régions, les coûts de livraison sont prohibitifs ; dans d’autres, ils sont presque impossibles. Les conflits armés, l’instabilité politique et l’absence d’infrastructures fiables, de routes, d’entrepôts et de chaînes de froid rendent l’approvisionnement alimentaire compliqué et coûteux.

Le problème principal n’est pas la production alimentaire elle-même, mais comment cette nourriture passe de la ferme à la table.

Les technologies d’IA offrent désormais des outils pratiques pour relever ces défis logistiques. En analysant de vastes quantités de données — des modèles météorologiques et de l’état des infrastructures aux besoins régionaux du marché et humanitaires — l’IA optimise les itinéraires de livraison, prévoit les risques et minimise les pertes le long de la chaîne d’approvisionnement. Les innovations telles que l’emballage antimicrobien, les conteneurs intelligents qui surveillent la température et l’humidité, et le stockage à froid solaire étendent la durée de conservation des produits périssables.

Défi #2 — La sécurité alimentaire

La sécurité alimentaire est la capacité d’un pays à fournir à ses citoyens les denrées alimentaires nécessaires, indépendamment des facteurs naturels, politiques ou économiques. Ce problème est étroitement lié à la logistique. Aujourd’hui, selon diverses sources, des dizaines de pays à travers le monde dépendent des importations pour leurs aliments de base.

Un exemple simple mais éloquent est l’avocat, une culture qui aime la chaleur, traditionnellement cultivée en Amérique latine, en particulier au Mexique, qui représente plus de 30 % des exportations mondiales. Les pays aux climats très différents, comme le Canada ou la Finlande, pourraient-ils cultiver des avocats à grande échelle avec succès ? La réponse se trouve dans la technologie, et plus important encore, dans l’intelligence artificielle.

L’IA elle-même ne changera pas le climat ou n'”annulera” pas l’hiver, mais c’est un outil puissant entre les mains des agriculteurs, des ingénieurs et des biotechnologues. Il aide à trouver des solutions optimales — de la conception de serres efficaces à l’adaptation des plantes aux climats locaux.

Voici quelques exemples :

• Adaptation génétique : les systèmes d’IA tels qu’AlphaFold accélèrent l’analyse des structures de protéines et des génomes végétaux. Cela permet aux scientifiques d’identifier et de modifier les gènes responsables de la tolérance au froid, de la résistance à la sécheresse ou de l’immunité aux parasites. Ce qui prenait autrefois des années se fait maintenant en quelques mois ou même semaines.
• Systèmes de serres intelligents : les modèles d’IA simulent le microclimat nécessaire pour les cultures spécifiques, sélectionnent des matériaux avec une isolation idéale et calculent l’éclairage, le chauffage, l’irrigation et la ventilation optimaux. Ces technologies soutiennent une agriculture de serre productive dans des régions froides extrêmes, même aussi loin au nord que l’Arctique.

Peut-être que la frontière la plus ambitieuse que l’IA ouvre est la création de cultures alternatives capables de remplacer des aliments populaires comme l’avocat. L’histoire de l’avocat illustre comment les tendances culturelles, comme le boom du sushi dans les années 90, où ce fruit vert est devenu un ingrédient de base, peuvent transformer un produit de niche en un phénomène mondial. Une transformation similaire pourrait se produire avec un nouveau fruit ou légume conçu par l’IA, idéalement adapté à la culture dans un pays donné. En analysant les tendances de consommation, les préférences gustatives, les profils nutritionnels et la logistique, les innovations peuvent aider à développer de nouveaux “super-aliments” à la fois biologiquement et d’un point de vue marché.

Défi #3 — La production de masse

Contrairement à la fabrication industrielle, où la production peut être relativement bien prévisible, que ce soit des voitures ou des jouets en plastique, l’agriculture reste vulnérable à de nombreux facteurs imprévisibles. Un seul virus, un parasite inattendu ou des engrais de mauvaise qualité peuvent détruire une récolte en quelques jours. Une maladie peut commencer dans une serre et se propager rapidement aux serres voisines ; un agriculteur peut involontairement transporter l’infection en se déplaçant entre les parcelles. Ces risques se multiplient dans les environnements de production de masse, où l’échelle rend la surveillance humaine presque impossible.

Plus la ferme est grande, plus les risques sont élevés et plus le contrôle est difficile. Les engrais, le sol, les pesticides et les fournitures vétérinaires sont souvent achetés auprès de plusieurs fournisseurs, parfois étrangers, ce qui nécessite une coordination logistique complexe et comporte des risques de contamination ou d’infection. En même temps, les agriculteurs sont confrontés à des réglementations environnementales et juridiques strictes : l’utilisation de produits chimiques est étroitement réglementée pour prévenir la pollution de l’air, de l’eau et du sol. Par exemple, l’Union européenne a resserré les réglementations sur les pesticides, et les pays de l’OCDE tendent à réduire l’utilisation des produits agrochimiques d’au moins 30 % d’ici 2030.

Dans les fermes de grande échelle, le travail manuel et la prise de décision intuitive deviennent inefficaces. Les volumes sont simplement trop importants pour être gérés à la main, et le coût des erreurs est trop élevé. L’allocation précise des ressources — engrais, eau, produits chimiques — au bon endroit et au bon moment est essentielle.

Comment l’innovation aide-t-elle dans ce domaine ?

• Agriculture de précision et prise de décision : les technologies avancées sont capables d’analyser le sol à l’aide de systèmes de radar et de télédétection. Les algorithmes d’apprentissage automatique analysent les données sur le sol, le temps, le microclimat et les niveaux de pH pour optimiser la distribution des ressources. Cela peut réduire l’utilisation d’engrais et d’eau de 20 à 40 %. Les modèles météorologiques améliorent encore cette analyse en prévoyant les modèles météorologiques en fonction des mouvements atmosphériques. Par exemple, une tempête de sable originaire d’Afrique peut modifier le contenu minéral du sol, tandis que les masses d’air en provenance d’Europe peuvent affecter son acidité. Sur la base des données, des prévisions et des recommandations agronomiques précises sont générées pour soutenir la prise de décision.
• Diagnostic précoce et prévention : l’IA identifie les modèles dans les problèmes émergents et les prévoit longtemps avant qu’ils ne deviennent critiques. En apprenant à partir des données sur les fournitures, les traitements et les rendements, l’IA peut recommander des interventions avant qu’un agriculteur ne perçoive une menace. Par exemple, Keymakr a fourni des services d’annotation pour les entreprises de science des données qui développent des solutions de vision par ordinateur pour la détection des parasites et des maladies. Nous avons aidé à préparer des ensembles de données étiquetés par des experts pour améliorer les systèmes d’alerte précoce et permettre des interventions plus précises et plus précoces qui protègent les cultures à grande échelle.

Le futur de la technologie : où le fleuve de l’innovation s’écoule

Si nous imaginons le progrès technologique comme un fleuve qui s’écoule des montagnes vers l’océan, une chose devient claire : l’innovation ne se produit pas dans le vide. Il s’écoule vers les domaines où il peut percer plus facilement — où il y a une demande réelle, des modèles commerciaux clairs et un retour économique. Aujourd’hui, l’agriculture offre plusieurs directions prometteuses.

Analyse prédictive

La capacité de prédire le rendement, les épidémies de maladies, les changements climatiques et les besoins des plantes à l’aide de grandes données est une nécessité. L’IA aide déjà les agriculteurs à déterminer quand et où planter, combien d’eau donner et quand fertiliser, en utilisant des modèles météorologiques, des images satellites et des données de capteurs. Cette technologie est parmi les plus en croissance rapide dans l’espace ag-tech.

Agriculture verticale

Considérée autrefois comme futuriste, l’agriculture verticale ou les “tours de Babylone” est maintenant une réalité. À Singapour, au Japon, aux Émirats arabes unis et aux Pays-Bas, des dizaines de fermes verticales produisent de la laitue, des feuilles, des fraises et même des aliments pour le bétail à l’aide de systèmes multi-niveaux. La demande pour de telles solutions est particulièrement forte dans les mégapoles où la terre est limitée. Les élevages de porcs en hauteur, les systèmes de biogaz et les serres autonomes permettent une production alimentaire à jusqu’à 10 fois le rendement par mètre carré, tout en économisant de l’eau et de l’énergie. Par exemple, en 2023, la Chine a lancé la première ferme de porcs automatisée de 26 étages au monde, où tout, de l’alimentation à la gestion des déchets, est entièrement mécanisé.

Élevage du bétail de nouvelle génération

Deux tendances clés redessinent l’agriculture du bétail. La première est l’automatisation de l’agriculture traditionnelle à l’aide de distributeurs intelligents, de systèmes de surveillance de la santé animale basés sur l’IA et de systèmes de contrôle climatique. La deuxième est la montée en puissance des protéines alternatives. L’intérêt grandit pour la viande cultivée en laboratoire, les mycoprotéines (dérivées des champignons) et les protéines à base d’insectes. Ces innovations ne sont pas seulement plus durables, mais peuvent également répondre à une gamme de préoccupations éthiques.

Et enfin, j’aimerais mentionner… les abeilles, les pollinisateurs uniques et irremplaçables. Les populations d’abeilles mondiales ont diminué d’environ 35 pour cent chaque année. Compte tenu du rôle vital des abeilles dans la pollinisation, ce déclin pose une menace sérieuse pour l’approvisionnement alimentaire et la sécurité mondiaux. Selon le Projet mondial des abeilles, environ 75 pour cent des cultures mondiales dépendent, au moins en partie, des abeilles.

J’ai été surpris d’apprendre que nous n’avons pas encore développé une méthode artificielle de pollinisation qui égale l’efficacité des abeilles. Les robots munis de brosses, comme ceux utilisés en Chine, par exemple, ne peuvent imiter qu’une petite fraction de ce que les abeilles accomplissent naturellement. La complexité et l’efficacité de la pollinisation naturelle constituent un défi important pour la technologie moderne.

Si je devais lancer une nouvelle entreprise aujourd’hui, j’investirais dans l’apiculture. Mais c’est un domaine difficile — les abeilles sont des créatures délicates qui nécessitent des soins spécifiques. Elles résistent souvent à la reproduction en captivité et sont vulnérables à de nombreuses menaces environnementales. C’est pourquoi les technologies visant à préserver et à faire reproduire les populations d’abeilles peuvent évoluer d’une poursuite de niche en un élément fondamental de la sécurité alimentaire mondiale.