Le XPRIZE Rainforest, l’une des plus grandes initiatives mondiales de cartographie de la biodiversité des forêts tropicales, a annoncé vendredi 15 novembre les gagnants de son concours international. Les événements, qui se sont déroulés sur cinq ans, ont impliqué plus de 300 équipes de 70 pays. Les deux premiers prix ont été remportés par des équipes américaines. Le troisième prix a été décerné à « l’équipe brésilienne » de l’Université de São Paulo, Brésil. Sélectionnée parmi les douze équipes en lice lors de la demi-finale organisée à Singapour en 2023, la « Brazilian Team » a participé à la finale en Amazonie brésilienne au cours de l’été 2024, aux côtés de cinq autres équipes finalistes.
Lors de la finale, qui s’est déroulée du 7 au 30 juillet 2024, dans la communauté de Tumbira, au sein de la Réserve de développement durable de Rio Negro, les équipes finalistes avaient pour objectif d’inventorier la biodiversité dans une parcelle de 100 hectares de forêt amazonienne, sans aucun humain. entrer dans la zone d’étude. Chaque équipe disposait de 24 heures pour collecter des données et des échantillons sur la parcelle, et de 48 heures supplémentaires pour produire des informations sur la flore et la faune qui s’y trouvent.
L’équipe brésilienne a développé des équipements et des technologies impliquant des drones, des réseaux de capteurs, des robots terrestres, des collecteurs de brindilles d’arbres, d’eau, de feuilles mortes et de sol, afin d’analyser l’ADN environnemental, les images et les sons collectés et d’en déduire la diversité de la flore et de la faune.
En préparation du concours, plus de 1 000 espèces animales et végétales amazoniennes ont fait séquencer leur ADN, afin de faciliter l’identification des espèces à partir de l’ADN provenant d’échantillons de sol, d’eau ou de litière. Aucune de ces espèces n’avait été séquencée auparavant. Le groupe DNA a développé une série de protocoles de biologie moléculaire et de pipelines bioinformatiques déployables sur le terrain. Ces innovations ont permis d’identifier simultanément des centaines d’espèces ou de taxons de plantes, de vertébrés et d’invertébrés à partir de quelques échantillons environnementaux seulement. Deux laboratoires du CNRS et de l’Université Grenoble Alpes sont particulièrement impliqués dans ces développements ; le Centre de Recherche sur la Biodiversité et l’Environnement (CRBE) à Toulouse et le Laboratoire d’Ecologie Alpine (LECA) à Grenoble, ainsi que la société Argaly, PME dirigée par d’anciens chercheurs du LECA.
L’équipe a également développé des méthodes innovantes de télédétection pour quantifier le carbone et la biomasse forestières, ainsi que pour mesurer la diversité des arbres. Des méthodes automatisées de capture d’images exploitant la planification du vol des drones ont été mises en œuvre. Ces images haute résolution ont été traitées grâce à de nouvelles méthodes d’analyse mises en œuvre par l’équipe Pl@ntNet, composée de chercheurs des laboratoires CIRAD et INRIA ; l’Unité Mixte de Recherche en Botanique et Modélisation de l’Architecture des Plantes et des Végétations (AMAP) et le Laboratoire Informatique de Robotique et Microélectronique de Montpellier (LIRMM). Ces chercheurs ont adapté leurs algorithmes de deep learning aux besoins spécifiques de la compétition en termes de reconnaissance des espèces de l’Amazonie brésilienne à partir de photographies prises en hauteur, au-dessus de la canopée. Les résultats obtenus ont été partagés avec les botanistes de l’équipe, afin d’évaluer leur pertinence, et permettre ensuite de cartographier la localisation précise de certaines espèces d’arbres en forêt.
Au total, l’équipe a documenté 418 taxons (types d’êtres vivants), dont 266 ont été identifiés au niveau de l’espèce. Leurs résultats incluent trois espèces potentiellement jamais décrites auparavant. Leurs analyses ont également permis de documenter les interactions entre espèces et d’identifier celles qui constituent une ressource fondamentale pour le développement de la bioéconomie forestière et qui fournissent d’autres services écosystémiques précieux. Le travail de terrain lors de la finale a été réalisé par 18 membres de « l’équipe brésilienne » pendant 24 heures. Au cours des 48 heures suivantes, les autres membres de l’équipe ont travaillé sans relâche pour analyser les données et rédiger le rapport final.
Grâce au prix de 500 Avec 000 000 dollars, « l’Equipe Brésilienne » envisage de créer un fonds de recherche et de formation axé sur la conservation et la restauration de la forêt amazonienne et de la forêt atlantique, les deux principaux écosystèmes forestiers du Brésil. Cette initiative renforcera l’héritage d’innovation et de conservation du concours XPRIZE.
