Des capteurs innovants surveillent les menaces environnementales sur les abeilles
Les abeilles sont en danger. Depuis le début des années 1990, les populations d’abeilles connaissent un déclin moyen compris entre 17 et 20 % chaque année en Europe, parfois nettement plus élevé dans certaines régions. De nos jours, près de 10 % des 2 000 espèces d’abeilles d’Europe sont en danger. Puisque trois quarts des plantes cultivées dépendent de la pollinisation des abeilles, le déclin du nombre des abeilles menace la production alimentaire. Ce déclin est à son paroxysme dans les pays avec une agriculture industrialisée, ce qui met en lumière de possibles causes. Une combinaison d’espèces invasives, de disparition des habitats et d’utilisation de pesticides explique la plupart de ces pertes. Ainsi, l’UE a interdit l’utilisation en extérieur des néonicotinoïdes, qui font partie de la famille des insecticides, et établi «l’initiative de l’UE sur les pollinisateurs». Il reste néanmoins énormément de choses à découvrir.
Des capteurs de terrain et dans les ruches
Même s’il existe des capteurs environnementaux commercialisés pour surveiller les ruches, ceux-ci présentent plusieurs défauts majeurs. Par conséquent, le projet IoBee, financé par l’UE, a mis au point deux capteurs de qualité supérieure. L’un se trouve dans les ruches, le deuxième près des champs. Réunis, ces capteurs surveillent les changements environnementaux et donnent une alerte précoce en cas de menace. Les chercheurs du projet ont également développé un réseau de capteurs sans fil et des applications de soutien. Ce capteur de ruches est installé à l’entrée de la ruche et compte les abeilles qui y entrent et en sortent en temps réel. «L’apiculteur peut alors évaluer l’intensité de la force de recherche de nourriture, déterminer les taux de mortalité sur le terrain et identifier les écarts dans la durée de vol et la disponibilité du nectar», explique le Dr João Encarnação, coordinateur du projet. Ce capteur peut également identifier les types d’abeilles et les parasites des ruches. Ce capteur y parvient notamment par le biais d’une technique, appelée extinction de la lumière, qui mesure la taille de l’ombre d’un insecte. Il mesure également la diffusion de la lumière sur différentes bandes de couleurs, en identifiant les espèces par coloration. Un deuxième capteur optoélectronique compte et identifie les insectes volant à l’extérieur de la ruche. «Étant donné que les insectes volent à travers le champ du capteur, celui-ci identifie automatiquement leurs caractéristiques de vol et les associe aux espèces de la base de données. Les insectes sont ainsi identifiés de manière efficace, sans avoir à les capturer ou les compter manuellement», ajoute João Encarnação. Ce capteur mesure également la densité des pollinisateurs, qui est un paramètre fondamental pour la production agricole et la surveillance des écosystèmes. Aucun autre système de capteurs ne peut fournir ces informations. Les capteurs peuvent ensuite être paramétrés avec une station météo et de qualité de l’air associée. Toutes les unités envoient des données à un serveur sur le cloud par le biais d’un réseau cellulaire. L’équipe a développé des algorithmes pour le traitement automatisé des données ainsi qu’un logiciel pour sa présentation visuelle.
Alertes environnementales et essais sur le terrain
Les informations recueillies peuvent être utilisées pour prévenir les autorités des menaces environnementales ou des épidémies d’organismes nuisibles. Cela permet d’intervenir bien plus rapidement et de manière bien plus efficace que ce qui aurait été possible auparavant. Les chercheurs ont mené des essais sur le terrain dans cinq pays européens ainsi qu’aux États-Unis. Les tests sur le terrain et en laboratoire ont confirmé la précision à 95 % des identifications réalisées par les capteurs. Cela réduira de moitié les coûts d’inspection et de surveillance. Les clients publics et privés, et les autorités, ont émis des avis très positifs. L’équipe a également reçu des commandes initiales pour équiper 200 ruches dans six pays, dont trois en Europe. Ces commandes seront honorées durant l’automne 2020. L’équipe prévoit par la suite d’équiper 5 000 ruches en 2021. Les nouveaux capteurs d’IoBee fournissent des informations de meilleure qualité sur les menaces qui pèsent sur les abeilles. Ils aideront ainsi à améliorer les normes environnementales européennes et à réduire l’utilisation des pesticides.
Mots‑clés
IoBee, capteurs, ruche, espèces invasives, optoélectronique, surveillance, pesticides
