Comment les drones et l’IA pourraient aider à endiguer la propagation d’une plante envahissant les parcs du Québec

La prochaine fois que vous visiterez l’un des parcs provinciaux du Québec, jetez-y un coup d’œil. Remarquez quelque chose qui ne devrait pas être là?

Vous ne le feriez probablement pas, car une plante envahissante embêtante qui fait des ravages sur la biodiversité locale, appelée roseau commun, porte bien son nom.

L’herbe exotique peut être repérée dans une grande partie de la province et du pays, se répandant dans les marais et dans les fossés le long des autoroutes.

Grand avec une tige ligneuse et des grappes de fleurs qui commencent pourpres et virent à la couleur du blé, le roseau commun est également présent dans sept des 23 parcs provinciaux du Québec — pour le moment.

“Le roseau commun est une espèce vraiment agressive, envahissante, et quand il arrive, il prend presque toute la biodiversité”, a déclaré Antoine Caron-Guay, chercheur à l’Université de Montréal. Institut de recherche en biologie végétale (IRBV).

Un champ de plantes ressemblant au blé.
Le roseau commun est une plante envahissante que l’on trouve souvent dans les fossés des autoroutes et les milieux humides. Capable de se reproduire rapidement, l’herbe exotique a envahi de vastes étendues du parc des Îles-de-Boucherville. (Ainslie MacLellan/CBC)

Dans le parc provincial des Îles-de-Boucherville, situé sur un chapelet d’îles sur le fleuve Saint-Laurent entre Montréal et la Rive-Sud, de vastes étendues ont été colonisées par la plante, devenant des roselières géantes qui privent les animaux du parc de nourriture et d’habitat .

“Il y a beaucoup d’espèces intéressantes ici, et le roseau commun est comme une menace pour [them all]”, a déclaré Caron-Guay.

La plus forte concentration de roseau commun au Québec se trouve dans le parc, selon Caron-Guay. Le chercheur a donc commencé à expérimenter avec des drones et l’intelligence artificielle pour cartographier la propagation incessante de la plante dans l’espoir de l’étouffer dans l’œuf, pour ainsi dire.

Comment fonctionne la technologie

Avant de pouvoir arrêter la propagation d’une espèce envahissante, vous devez savoir où elle se trouve déjà.

Alors que les colonies matures de roseaux communs sont assez faciles à repérer, puisque les roseaux peuvent atteindre plus de cinq mètres de hauteur, Caron-Guay tente d’identifier les plantes alors qu’elles sont encore très jeunes, pour les empêcher de s’implanter.

Pour mener ses recherches sur le terrain en mai et septembre 2022, il a utilisé deux gros drones pour prendre une multitude de photos aériennes haute résolution, les faisant voler dans les airs pour cartographier en détail la zone ci-dessous.

Il a ramené ces photos dans un laboratoire et les a introduites dans un programme d’IA qu’il a formé pour rechercher des plantes de roseau commun d’en haut.

Une fois que l’IA sait ce qu’elle recherche, elle peut analyser de nouvelles photos en quelques minutes, voire secondes. Caron-Guay affirme que son programme, dont les résultats préliminaires montrent une précision d’environ 90 %, peut être utilisé pour accélérer le travail des agents de conservation du parc.

Une femme souriante dans un champ.
Sophie Tessier, coordonnatrice de la conservation et de l’éducation au parc provincial des Îles-de-Boucherville, affirme que les drones et l’intelligence artificielle peuvent changer la façon dont le parc traite le roseau commun. (Ainslie MacLellan/CBC)

Sophie Tessier, coordonnatrice du service de conservation et d’éducation du parc des Îles-de-Boucherville, est d’accord.

“Si vous aviez … quelqu’un vraiment aller [out in] sur le terrain avec un stylo et du papier, peut-être prendre des photos, peut-être prélever des échantillons, ce serait un très long projet sans le drone », a-t-elle déclaré.

“Mais maintenant, avec la technologie, vous pourriez avoir beaucoup de données et peut-être qu’une seule personne faisant le travail de, disons, 10 botanistes sur le terrain. Mais cela ne signifie pas que la technologie prendra en charge tous les aspects humains. ”

L’enlèvement du roseau commun peut prendre des années

C’est parce que les humains doivent encore valider les découvertes de l’IA – et même une fois que vous savez où se trouvent les plantes, vous devez toujours vous en débarrasser.

Caron-Guay dit que plus la plante est petite, plus elle est facile à défricher.

“Vous devez mettre un herbicide local avec une éponge, et cela n’affectera pas l’environnement”, a-t-il déclaré. “Mais quand vous avez une grande colonie, c’est beaucoup plus difficile.”

Une comparaison côte à côte des prédictions et des résultats réels du roseau commun à l'aide d'une carte thermique.
Caron-Guay affirme que les résultats préliminaires montrent que la précision de son programme d’IA est d’environ 90 %. La photo de gauche montre la prédiction de son programme sur l’endroit où se trouve le roseau commun, tandis que la droite montre où se trouvent les plantes en réalité. (Soumis par Antoine Caron-Guay)

Arracher les plantes matures est difficile, car le roseau commun peut se reproduire facilement à partir d’un petit morceau de tige ou de rhizome laissé derrière, ce qui signifie que la terre autour des plantes doit également être enlevée et remplacée par de la terre non contaminée.

Comme la plante déteste l’ombre, Caron-Guay dit qu’on peut aussi l’éradiquer en la recouvrant d’une grande bâche qui la prive de soleil et l’étouffe, mais ce processus peut prendre des années.

Tessier dit que le parc utilise la méthode de la bâche et qu’il faut des efforts quotidiens pour s’assurer que rien ne repousse.

Avenir de l’IA pour les autres espèces envahissantes

Caron-Guay teste actuellement pour voir si le programme d’IA peut toujours donner des résultats précis avec des photos de qualité inférieure prises par des drones plus petits et plus grand public, qui sont moins chers et ne nécessitent pas de certificat de pilote de drone pour fonctionner.

Cela rendrait ce type de recherche plus accessible à d’autres chercheurs et pourrait accélérer les efforts de conservation.

La réduction des espèces envahissantes de 50 % d’ici 2030 était un objectif clé convenu lors du sommet des Nations Unies sur la biodiversité, connu sous le nom de COP15, qui s’est tenu à Montréal en décembre.

Étienne Laliberté, superviseur de Caron-Guay et professeur en écologie végétale à l’Université de Montréal, affirme que les parcs provinciaux du Québec sont essentiellement des laboratoires de recherche à ciel ouvert où les scientifiques peuvent tester des projets comme celui de Caron-Guay et voir les impacts réels qu’ils ont sur Efforts de conservation.

Laliberté supervise déjà d’autres chercheurs qui utilisent également des drones pour différents aspects de la recherche sur la biodiversité. Il pense que cette technologie pourrait également avoir des applications pour d’autres espèces envahissantes.

“Je pense par exemple notamment à la châtaigne d’eau, qui est une plante aquatique qui envahit les rivières et les lacs”, précise-t-il.

“C’est en fait assez difficile, évidemment, de le trouver car il se déplace avec le courant, et donc je pense que cette technologie … est en quelque sorte le premier pas.”

Une herbe haute avec une tige ligneuse.
Alors que les colonies matures de roseau commun sont assez faciles à repérer, puisqu’elles peuvent atteindre plus de cinq mètres de haut, Caron-Guay tente d’identifier les plantes alors qu’elles sont encore très jeunes pour les empêcher de s’implanter. (Ainslie MacLellan/CBC)

Laliberté a déclaré que vous pourriez également utiliser la même technologie pour cartographier les impacts de ravageurs comme l’agrile du frêne, un coléoptère envahissant, en identifiant les frênes endommagés.

Quant à l’avenir du parc des Îles-de-Boucherville et à la lutte contre le roseau commun, Caron-Guay attend avec impatience le jour où il pourra voir le fruit de son travail.

“Cela pourrait être un petit impact. Je ne changerai pas le monde, mais j’espère qu’un jour, comme dans quelques années, je pourrais venir ici et voir qu’il y a un endroit où il n’y a pas de roseau commun”, a-t-il déclaré.

Voir le retour du Petit Blongios, une espèce d’oiseau en voie de disparition touchée par la perte de son habitat naturel au profit du roseau commun, témoignerait également de ses efforts.

“Voir que cette espèce pourrait revenir dans le parc des Îles-de-Boucherville serait vraiment magique. Ce serait de voir que mon travail a servi à quelque chose.”

Aube Montréal12:15Comment les drones et l’IA pourraient aider à endiguer la propagation des espèces envahissantes aux Îles-de-Boucherville

Ainslie MacLellan de Daybreak nous emmène au parc national des Îles-de-Boucherville, où un chercheur montréalais tente, à l’aide de drones et d’intelligence artificielle, de cartographier la propagation d’une plante qui menace la biodiversité locale : le roseau commun.

Leave a Comment