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De la blockchain à l’IA : comment les technologies futures protègent déjà nos forêts
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Une des parties les plus importantes de nos vies sont les forêts, qui couvrent environ un tiers de toutes les terres de la Terre. Elles nous fournissent de l’oxygène, de la nourriture, un abri et du combustible. Elles aident à prévenir l’érosion et enrichissent le sol, produisant une terre arable riche nécessaire à la culture des plantes et des cultures et à prévenir les glissements de terrain et les inondations.
Les forêts jouent également un rôle important dans la production d’oxygène, l’absorption du dioxyde de carbone, la régulation du climat, l’habitat de la biodiversité, les ressources médicinales, le maintien du cycle de l’eau, l’atténuation des catastrophes naturelles, le soutien aux moyens de subsistance, le bien‑être psychologique et les espaces récréatifs.
Malgré cela, la déforestation — le défrichement intentionnel de terres forestières — continue d’être un problème majeur à l’échelle mondiale.
La perte tragique et continue
Alors que la déforestation se produit depuis l’histoire, le rythme auquel elle s’est accélérée ces derniers siècles a simplement explosé. Par exemple, au cours des trois derniers siècles, 1,5 milliard d’hectares de forêt, ce qui représente une superficie plus grande que les États‑Unis, a été détruite.
Par ailleurs, au cours des vingt dernières années, un total de 76,3 millions d’hectares (Mha) de forêts primaires humides a été perdu à l’échelle mondiale. Cela représente 16 % de la perte totale de couvert forestier pendant cette période.
Cette destruction permanente de terres forestières est réalisée par des personnes, des entreprises et des gouvernements pour diverses raisons, telles que le logement et l’extraction de ressources.
Selon une étude publiée plus tôt cette année, la production alimentaire était le principal moteur de la déforestation. En analysant les facteurs qui entraînent la déforestation dans 40 pays tropicaux et subtropicaux à travers les prismes de la production/offre, du commerce/distribution et de la consommation/demande, les chercheurs ont constaté qu’entre 2000 et 2018, environ 90 % des changements de couverture forestière mondiale étaient dus à l’expansion agricole (cultures et pâturages).
Outre l’agriculture, l’urbanisation et les incendies de forêt naturels et d’origine humaine jouent un rôle important dans la perte des forêts. Alors que nous continuons à détruire nos forêts, les recherches indiquent que ces forêts, comme l’Amazonie, qui ont été un puits de carbone, deviennent désormais une source nette de carbone. Cela signifie qu’elles émettent plus de CO₂ qu’elles n’en absorbent, soulignant le besoin urgent de protéger nos forêts restantes.
La plus grande forêt tropicale du monde subit en réalité une forte pression due à la déforestation et au changement climatique. Une étude a estimé qu’en 2050, entre 10 % et 47 % des forêts amazoniennes feront face à « des perturbations cumulatives pouvant déclencher des transitions écologiques inattendues et potentiellement exacerber le changement climatique régional ».
Toute la perte forestière que nous observons, alimentée par une activité humaine intensive et le changement climatique, menace la biodiversité, les ressources naturelles et notre qualité de vie.
L’effet de la déforestation n’a même pas encore été complètement analysé. Récemment, des recherches de l’Université d’Otago ont découvert qu’en réponse à la déforestation, les éphémères indigènes de Nouvelle‑Zélande ont changé leurs couleurs d’alerte. Ce n’est pas tout ; une étude du MIT a constaté que 10 % des émissions de mercure d’origine humaine dans l’atmosphère chaque année sont le résultat de la déforestation mondiale.
Les scientifiques se sont généralement concentrés sur l’étude de la déforestation comme source d’émissions mondiales de CO₂, le mercure étant négligé. Alors que les plantes absorbent le mercure de l’atmosphère de la même manière qu’elles le font pour le CO₂, cet élément chimique n’a pas réellement de fonction biologique essentielle pour les plantes, il est simplement absorbé par le sol.
À présent, des chercheurs ont découvert que 200 tonnes de mercure sont émises dans l’atmosphère à la suite de la déforestation, un chiffre encore plus élevé dans les pays tropicaux et subtropicaux.
Ainsi, pour aider à protéger les forêts, des chercheurs de l’Université de technologie de Kaunas (KTU), de l’Université Vytautas Magnus en Lituanie et de l’Université Linnaeus en Suède se sont réunis pour développer Forest 4.0, un modèle intelligent de traitement des données forestières qui intègre des technologies avancées telles que le big data, l’IA, l’Internet des objets (IoT) et la blockchain.
Ce système offre un modèle de gouvernance forestière plus transparent et permet une surveillance en temps réel des conditions forestières ainsi qu’une comptabilité durable des ressources.
« Imaginez acheter une table et savoir exactement de quelle forêt et de quel arbre elle provient. C’est exactement le résultat du modèle de gestion des données forestières proposé. »
– Rytis Maskeliūnas, professeur à la KTU qui a contribué au développement de Forest 4.0
La blockchain et l’IoT, en particulier, jouent un rôle crucial dans Forest 4.0, offrant un potentiel de transformation pour la gestion et la conservation.
La blockchain, selon le document, a été utilisée pour le stockage sécurisé des données de certification et de traçabilité. Bien que la technologie blockchain favorise la transparence et l’intégrité dans la gestion forestière, les données en temps réel provenant de capteurs, de drones et de systèmes de surveillance aident à prendre des décisions en matière de gestion des incendies, de récolte durable et de suivi de la faune.
Une approche multicouche de la gestion forestière
Les innovations technologiques ont eu un impact considérable sur tous les aspects de nos vies, il faut donc également les exploiter pour protéger nos forêts, améliorer leur gestion intelligente et prendre soin de l’avenir de la nature.
Le secteur forestier fait face à de nombreux défis liés au niveau de maturité numérique, au manque de compétences digitales, aux problèmes de chaîne d’approvisionnement, ainsi qu’au besoin d’innovation de services et d’adoption des méthodes d’IA. L’intégration des technologies numériques dans les opérations forestières peut aider à relever ces défis.
Les avancées technologiques, notamment en géospatial et en analyse de données, ont déjà contribué à la surveillance de la déforestation. Elles permettent de détecter et de réagir aux changements de couverture forestière sur de vastes zones avec une grande précision.
Par exemple, les satellites multispectraux et hyperspectraux permettent la télédétection, tandis que le LiDAR fournit des données 3D sur la structure forestière et le SAR traverse les nuages pour une surveillance constante dans les régions tropicales. Les drones sont une autre technologie récente qui est utilisée pour obtenir des images haute résolution de zones ciblées.
Ensuite, il y a l’apprentissage automatique, qui a grandement aidé à automatiser le traitement de volumes importants d’images et de données. Il utilise des algorithmes pour identifier les schémas de déforestation avec une précision supérieure à 90 %.
étude menée par des chercheurs de l’Universiti Kebangsaan Malaysia, de l’Universiti Teknologi MARA et de la Rabdan Academy a utilisé des architectures d’apprentissage profond, telles que FCN, SegNet, DeepLabV3, U-Net et ResNet, et les a jugées efficaces pour détecter la déforestation même dans des régions forestières complexes et de forme irrégulière. Les chercheurs ont noté :
« Face à l’escalade des préoccupations environnementales, il est impératif de mettre à profit le potentiel des technologies de pointe pour contrer les effets de la déforestation. »
A présent, dans le but de créer une « forêt intelligente », les scientifiques ont créé Forest 4.0. Pour son système de gestion forestière intelligente et durable, ils ont adopté une approche multicouche.
La première couche est celle de la collecte et de la gestion des données, ce qui est assez explicite. Cette couche est responsable de la collecte et du traitement des données provenant de différentes sources, telles que les réseaux de capteurs sans fil, la télédétection et les systèmes de surveillance in situ.
Les réseaux de capteurs sans fil comprennent divers appareils IoT qui mesurent des facteurs tels que la température, la sève des arbres et l’humidité du sol, tous connectés par transmission de données ; ainsi, personne n’a besoin d’entrer réellement dans la forêt pour prendre manuellement toutes les mesures.
Le système comprend également une solution IoT avec des capteurs ressemblant à des nichoirs et installés dans les arbres.
« Ces appareils envoient des données à un système central, où elles sont analysées à l’aide d’algorithmes d’IA au sein de la couche d’analyse des données. »
– Egidijus Kazanavičius, professeur du Centre des systèmes informatiques en temps réel de la KTU, qui a développé le matériel
Ainsi, la couche d’analyse des données utilise l’analyse du big data pour obtenir des informations à partir des données collectées dans la première couche. En utilisant l’apprentissage automatique et l’analyse prédictive, cette couche fournit une assistance à la prise de décision.
Dans la couche de surveillance et d’évaluation, tous les résultats de l’analyse des données sont mis à profit afin de surveiller et d’examiner la santé des forêts, la biodiversité, le stockage du carbone et les services écosystémiques. La visualisation et l’analyse des résultats peuvent également aider à la prise de décision.
Les informations issues de cette évaluation sont essentielles pour la phase suivante, la couche de gestion forestière, où les résultats aident à la surveillance, au reboisement et à la conservation.
Parallèlement, la couche d’infrastructure technologique fournit l’infrastructure sous-jacente nécessaire pour soutenir les autres niveaux de l’architecture, tels que la blockchain, les réseaux de capteurs sans fil et l’Internet des objets.
Nouvelles technologies révolutionnant la gestion forestière
Lorsque toutes les données recueillies sur les conditions environnementales sont mises en pratique, le système IoT peut évaluer la santé des forêts, surveiller les risques d’incendie et même offrir une protection contre les parasites, les maladies ou les activités illégales.
Les données concernées portent sur la qualité de l’air, l’humidité et la température, qui sont capturées par des capteurs, mais un système de surveillance intelligent va bien au-delà de ces capteurs.
Par exemple, les caméras déjà installées dans la forêt peuvent également être utilisées. Maskeliūnas a expliqué qu’en accédant aux images des caméras et en observant des éléments tels que le brunissement des aiguilles, l’IoT pourrait découvrir l’impact des insectes sur les arbres, utiliser les taches sur les feuilles pour identifier les maladies et révéler l’exploitation forestière illégale en cryptant les sons.
L’utilisation de nouvelles technologies dans le modèle Forest 4.0 peut en outre contribuer à améliorer l’efficacité, la rentabilité et la durabilité des entreprises forestières, en plus d’optimiser l’utilisation des ressources et de réduire les déchets.
Ce n’est pas tout ; le système offre également une gestion de la traçabilité de la chaîne d’approvisionnement grâce à l’utilisation de la technologie de registre numérique décentralisé, c’est‑à‑droit la blockchain, qui fournit des données immuables de dossiers vérifiables par tous, assurant ainsi transparence et intégrité des données.
Avec l’aide de la blockchain, le système permet de surveiller les processus à toutes les étapes, de la forêt à la scierie, jusqu’au produit final.
« La technologie fonctionne sans autorité et fournit un enregistrement transparent, sécurisé et immuable de tout ce qui se passe dans la forêt et sa production, réduisant l’exploitation illégale et garantissant des pratiques durables. »
– Le professeur de la KTU Faculté d’informatique (IF)
L’intégration de technologies telles que les machines intelligentes, les outils d’enquête numériques et l’identification par radiofréquence (RFID) dans la chaîne d’approvisionnement du bois a encore amélioré l’efficacité et la sécurité en fournissant des données permettant de mieux comprendre l’impact des décisions de gestion sur la qualité du bois, la santé des forêts et d’autres facteurs. Les chercheurs ont noté que l’utilisation des technologies numériques peut aider à réaliser des économies en renforçant la coopération et l’échange d’informations.
Bien que le modèle offre des promesses en proposant de nombreux avantages pour améliorer la gestion des ressources forestières et la surveillance à grande échelle, les chercheurs rencontrent des défis lors de sa mise en œuvre. Ces problèmes, qui contribuent à la lente adoption généralisée de la technologie numérique dans la gestion forestière, comprennent le manque de normes, l’interopérabilité, le coût initial élevé et l’approche lente du secteur en matière d’innovation. Selon le Prof. Maskeliūnas :
« On suppose qu’il est préférable d’opter pour des solutions coûteuses et complexes, tandis que les capteurs plus petits et moins chers reçoivent moins d’attention. Nous devrions être heureux qu’une solution coûtant quelques centaines d’euros puisse collecter et transmettre des données de manière autonome. »
En plus des obstacles législatifs et de gouvernance, l’hésitation des parties prenantes en raison d’une éventuelle exposition des données soulève davantage de préoccupations concernant la confiance et la confidentialité dans l’utilisation des technologies numériques.
La technologie comme la blockchain ajoute également de la complexité, bien que l’adoption croissante des crypto‑actifs et le développement réussi de la fintech aident à surmonter les obstacles et à stimuler son utilisation.
La technologie numérique, cependant, gagne beaucoup d’importance dans la gestion forestière européenne, où elle est utilisée pour relever les défis des pratiques durables.
Dans des pays comme l’Allemagne, ces solutions ont déjà commencé à être acceptées, ce qui montre le potentiel du modèle Forest 4.0 à devenir une norme mondiale et à aider à promouvoir une gestion forestière responsable et durable.
Pour une mise en œuvre efficace du système, les auteurs ont souligné la nécessité d’efforts collaboratifs avec le gouvernement, le secteur commercial, la société civile et les institutions académiques afin de surmonter les défis. Définir clairement les rôles et les obligations des parties impliquées aidera parallèlement à maximiser les bénéfices.
Qualifiant l’utilisation de technologies numériques innovantes dans la gestion forestière « une opportunité unique dans une vie » pour améliorer la transparence, l’efficacité et la durabilité du secteur, les scientifiques ont souligné la nécessité que les décideurs et les praticiens collaborent afin de « tirer parti de ces innovations au bénéfice des forêts et de la société ».
Quant à Forest 4.0, Maskeliūnas l’a qualifié « de quatrième révolution industrielle dans la sylviculture, avec pour objectif une forêt non inflammable, luxuriante et pleine d’animaux. »
Entreprises aidant à la prévention des forêts
Voyons maintenant quelques entreprises qui développent et fournissent ces technologies utilisées dans la protection des forêts.
1. Trimble Inc.
Cette entreprise technologique se spécialise dans les technologies géospatiales, y compris le GPS, le SIG et les outils de télédétection qui sont utilisés dans la surveillance environnementale et la gestion forestière. Les technologies de base de Trimble en matière de positionnement, de modélisation, de connectivité et d’analyse de données permettent d’améliorer la productivité, la qualité, la sécurité, la transparence et la durabilité.
TRMB Graphique du prix
Avec une capitalisation boursière de 17,82 milliards de dollars, les actions TRMB se négocient actuellement à 72,97 $, en hausse de 37,16 % depuis le début de l’année. Elle affiche un BPA (TTM) de 5,99 et un PER (TTM) de 12,18. Pour le troisième trimestre 2024, l’entreprise a déclaré un chiffre d’affaires de 875,8 millions de dollars, en baisse de 9 % d’une année sur l’autre, tandis que le revenu récurrent annualisé était de 2,19 milliards de dollars, en hausse de 13 % d’une année sur l’autre.
2. Palantir Technologies Inc.
Connue pour ses plateformes d’analyse de big data telles que Foundry, Palantir intègre des ensembles de données pour la surveillance environnementale et les projets de durabilité. Elle propose également l’Edge AI qui peut être déployée sur des engins spatiaux pour détecter des entités ou des zones et mesurer leurs changements au fil du temps.
PLTR Graphique du prix
Avec une capitalisation boursière de 152,74 milliards de dollars, les actions PLTR se négocient actuellement à 67,63 $, en hausse de 290,68 % depuis le début de l’année. Elle affiche un BPA (TTM) de 0,20 et un PER (TTM) de 339,30. Pour le troisième trimestre 2024, l’entreprise a déclaré un chiffre d’affaires de 725,5 millions de dollars et un bénéfice net de 143,5 millions de dollars, en hausse de 30 % et 101 % respectivement par rapport au même trimestre de l’année précédente. La marge bénéficiaire de Palantir pour le trimestre était de 20 %.
3. Honeywell International Inc.
Honeywell développe des solutions d’automatisation, d’énergie et durables, et ses capteurs et systèmes compatibles IoT peuvent être utilisés pour la surveillance et la gestion environnementales. Récemment, elle a élargi son partenariat avec Qualcomm (QCOM ) afin d’améliorer la capture de données et l’analyse.
HON Graphique du prix
Avec une capitalisation boursière de 151,46 milliards de dollars, les actions HON se négocient actuellement à 233,10 $, en hausse de 11,07 % depuis le début de l’année. Elle affiche un BPA (TTM) de 8,66 et un PER (TTM) de 26,90 tout en offrant un rendement du dividende de 1,94 %. Pour le troisième trimestre 2024, l’entreprise a déclaré des ventes de 9,7 milliards de dollars, en hausse de 6 %, tandis que la marge opérationnelle était de 19,1 % et la marge segmentaire de 23,6 %. Le flux de trésorerie disponible à la fin du trimestre était de 1,7 milliards de dollars. Au cours de cette période, Honeywell a également réalisé deux acquisitions, l’une impliquant CAES Systems pour 1,9 milliard de dollars et l’autre portant sur l’activité GNL d’Air Products pour 1,8 milliard de dollars.
Conclusion
La déforestation est clairement un problème majeur, qui ne cesse de croître chaque année, créant un besoin urgent que les consommateurs, les entreprises et le gouvernement s’unissent pour trouver des solutions efficaces.
Le reboisement forestier intensif — qui consiste à restaurer la couverture arborée des zones déboisées — s’est avéré être le moyen le plus réalisable d’atteindre des gigatonnes de séquestration de carbone et de répondre aux objectifs de développement durable basés sur la nature, bien que sa mise en œuvre à grande échelle nécessite des méthodes rentables.
Les technologies avancées, telles que l’IA, l’IoT, le big data et la blockchain, offrent désormais des moyens efficaces de surveillance précise, de gestion efficiente des ressources et de transparence accrue dans les pratiques forestières. Ainsi, en combinant ces avancées avec les efforts de reboisement, nous pouvons lutter efficacement contre la déforestation et créer un avenir où nos forêts ne sont pas seulement protégées, mais prospèrent !
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