La Terre perd des forêts à un rythme alarmant. L’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture estime que 420 millions d’hectares de forêt ont été perdus à des fins agricoles (principalement l’élevage de bétail, le soja et la culture du palmier à huile) depuis 1990. Entre 2015 et 2020, quelque 10 millions d’hectares ont été détruits chaque année. La forêt amazonienne, par exemple, a perdu une superficie de la taille de Yellowstone (3769 miles carrés) en 2019 et a vu les taux de déforestation grimper de 30% à leur plus haut niveau en une décennie. 

De plus, les incendies de forêt induits par le changement climatique, comme nous l’avons vu récemment en Australie et en Californie, ont été particulièrement destructeurs. Pour même commencer à émousser les impacts que nous constatons d’un monde qui se réchauffe rapidement, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) estime qu’environ 730 milliards de tonnes de CO2 – équivalent à tout le CO2 émis par les États-Unis, le Royaume-Uni et l’Allemagne et la Chine depuis la révolution industrielle – devront être retirées de l’atmosphère d’ici la fin du siècle, selon un rapport de 2018. Le problème est que personne ne sait encore comment le faire. 

Il y a cependant de l’espoir. Une étude récente dans la revue La nature a constaté que «la restauration de 15% des terres converties dans les zones prioritaires pourrait éviter 60% des extinctions prévues tout en séquestrant 299 gigatonnes de CO2». Cela représente un tiers de l’augmentation totale du dioxyde de carbone atmosphérique depuis le début de la révolution industrielle. 

En réponse, les gouvernements, les ONG, les organismes de bienfaisance et même les entreprises privées ont conçu et mis en œuvre des plans de reboisement qui fonctionnent un peu comme les plateaux «à emporter, à laisser un sou» à côté de la caisse enregistreuse de votre bodega. Essentiellement, ils cherchent à remplacer ce qui a été supprimé afin de maintenir l’équilibre au sein du système. En 2011, par exemple, l’Allemagne et l’Union internationale pour la conservation de la nature ont lancé le Bonn Challenge qui vise à restaurer 350 millions d’hectares (Mha) de terres d’ici 2030. À ce jour, plus de 43 pays situés dans des climats tropicaux et subtropicaux se sont engagés à restaurer 300 Mha. 

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Ce sont en effet de nobles objectifs. Le problème est que les efforts de reboisement sont à forte intensité de main-d’œuvre. Il faut des bottes au sol et des mains dans le sol pour que ces campagnes soient couronnées de succès et, en tant que telles, deviennent souvent de longues affaires pénibles. Par exemple, la Worldview International Foundation a lancé en 2012 une campagne pour planter un milliard de mangroves dans le pays du Myanmar. Au cours des sept années suivantes, des volontaires locaux ont réussi à planter 6 millions de semis à la main – un effort admirable mais tout simplement trop lent pour faire une différence à l’échelle requise. C’est alors que Dendra Systems, une entreprise de restauration forestière basée sur des drones, s’est impliquée. Avec l’aide de l’avionique et de l’automatisation modernes, la campagne a réussi à planter 4 millions de plants de mangrove supplémentaires rien qu’en 2019. La société estime qu’une paire d’opérateurs pilotant dix drones pourrait planter jusqu’à 400000 arbres par jour.

«L’espèce humaine a été très douée pour construire des outils pour faire la déforestation à l’échelle industrielle», a déclaré Jeremie Leonard, ingénieur chez Dendra Systems, à TechQ. «Et, pendant longtemps, l’état de l’art en matière de restauration des écosystèmes était la plantation manuelle. Nous essayons donc de donner à la restauration un ensemble d’outils pour pouvoir le faire à plus grande échelle. »

Pour Dendra, cet ensemble d’outils comprend deux types de plates-formes de drones aériens autonomes de qualité commerciale modifiées, une IA visuelle, un algorithme d’apprentissage automatique pour établir des modèles d’ensemencement et un cracheur de graines personnalisé qui tire des gousses de la taille d’un marbre remplies de bébés arbres et de tous les nutriments dont ils ont besoin pour grandir. Depuis sa création en 2014, l’entreprise a conclu près de 40 contrats dans 11 pays, travaillant principalement avec des sociétés d’extraction de ressources pour réparer les paysages après l’achèvement de l’activité minière et forestière.

Le processus de restauration en quatre volets de l’entreprise commence par une étude aérienne approfondie de la superficie à récupérer, en examinant «le terrain, la topologie, les nutriments, la biodiversité», a déclaré la fondatrice Lauren Fletcher lors d’un Ted Talk 2017, ainsi que la pente, type de sol et humidité. Le plus grand drone de cartographie de Dendra peut transporter jusqu’à 22 kilogrammes d’équipement et ses capteurs peuvent résoudre des images à 2 à 3 cm par pixel. «L’idée d’aller plus grand dans le but de cartographier est vraiment de transporter des capteurs plus gros qui fourniront des informations plus approfondies», a déclaré Leonard. Actuellement, Dendra utilise une combinaison de drones Wingtra et DJI M600 pour les enquêtes, ainsi qu’un UAV Vulcan personnalisé pour l’épandage des semences, mais une grande partie de l’équipement dont ils sont chargés n’a pas encore été disponible dans le commerce.

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«Nous avons actuellement des vols qui peuvent durer jusqu’à deux heures et couvrir plusieurs centaines d’hectares en une journée», a-t-il poursuivi, bien que la société ait des aspirations bien plus grandes que ce qu’un seul drone peut couvrir en deux heures. «Nous voulons intensifier nos efforts, notre technologie a du sens à grande échelle. Il ne suffit pas de cartographier le jardin de quelqu’un et de récupérer ses bégonias, c’est d’entrer et de cartographier et de replanter tout un littoral. 

Systèmes Dendra

«Tant du côté de la cartographie que de l’ensemencement, nous nous dirigeons vers des opérations de plusieurs drones guidés par un seul pilote», a expliqué Leonard. «L’opérateur humain est donc nécessaire pour des tâches de coordination de haut niveau plus que pour piloter directement.»

Une fois l’enquête terminée, les données collectées sont analysées en fonction de ce que leur contrat exige – il peut s’agir de repérer des mauvaises herbes envahissantes ou d’identifier des zones d’érosion et de glissement de terrain potentielles. Actuellement, une équipe d’écologistes des données humaines est responsable du marquage, de l’annotation et de l’analyse de ces données, mais Dendra développe une IA de reconnaissance visuelle pour accélérer ce processus. « Nous pouvons détecter quelques dizaines d’espèces pour le moment, manuellement », a déclaré Leonard. «Probablement la moitié peut être automatisée.»

Systèmes Dendra

Les données de l’enquête sont également introduites dans un algorithme d’apprentissage automatique qui l’utilise pour configurer une trajectoire de vol que le drone d’ensemencement doit suivre lors de la dispersion de sa cargaison végétative. «Tout est automatisé, nous faisons [un niveau de] précision que le pilote humain ne peut pas fournir», a-t-il noté. Un opérateur humain est toujours disponible, bien sûr, pour assurer la surveillance et intervenir si nécessaire.

«Nous avons un système d’alimentation par voie aérienne, on l’a appelé un tracteur aérien, afin que nous puissions nous rendre dans ces endroits difficiles d’accès», a déclaré Susan Graham, PDG et cofondatrice de Dendra. Bloomberg en septembre. « Il est beaucoup plus efficace de voler au-dessus du sol que de marcher dessus. »

Le drone d’ensemencement plane à environ 2 mètres du sol et, suivant la trajectoire de vol prédéterminée, pompe sa capacité de 150 gousses à un taux d’environ une par seconde sur – et dans – le sol, en fonction des conditions et du type de sol. d’arbre en cours de plantation. En Australie, par exemple, l’entreprise emploie un mélange d’espèces d’arbres, d’herbe et de buisson et les répand simplement sur la surface où elles germeront naturellement. Au Myanmar, en revanche, les graines de mangrove doivent être abattues avec plus de force pour les enfoncer le nombre de centimètres nécessaire dans un sol mou et humide.

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Systèmes Dendra

L’objectif n’est pas de créer une monoculture massive d’un seul type de plante, note Leonard, de sorte que les drones à graines sont construits pour répandre simultanément une variété de types de plantes différents. «Si vous voyez si vous vous lancez dans la monoculture, cela devient agricole», a déclaré Leonard. «Ce n’est pas une restauration du système.»

Leonard espère que l’entreprise pourra tirer parti de son élan actuel et «vraiment mettre un frein au changement climatique». 

«Je pense que la prochaine étape majeure pour nous sera le monde du carbone», a-t-il conclu. «Nous investissons actuellement des ressources dans le développement d’outils qui nous permettent de bien quantifier la séquestration du carbone, car c’est encore un sujet encore assez théorique pour le moment. Ensuite, nous pouvons également développer la technologie pour replanter les écosystèmes, qui seront extrêmement efficaces pour capturer le carbone. »