Les investisseurs devraient prendre note: la robotique prend le contrôle de l’agriculture

À l’époque pré‑moderne, la majeure partie de l’activité économique était tirée par le secteur primaire : agriculture, élevage et autres productions alimentaires. Avec la révolution industrielle, nos économies ont été de plus en plus dominées d’abord par l’industrie, puis par les services. Cela a rendu le secteur primaire, bien qu’encore responsable de la tâche vitale de la production alimentaire, de plus en plus invisible sur le plan économique.

Un facteur clé a été la mécanisation de l’agriculture. Dans les régions pauvres et sous‑développées comme l’Afrique, l’agriculture peut constituer le moyen de subsistance de la plupart de la population et représente jusqu’à 15 % du PIB. Dans des pays comme les États‑Unis, l’agriculture représente moins de 1 % du PIB.

La mécanisation et l’agriculture industrielle ont entraîné plusieurs tendances, presque toutes préjudiciables à l’environnement :

• Expansion de monocultures massives sur des milliers d’hectares au lieu d’écosystèmes diversifiés avec haies, multiples espèces, etc…
• Dépendance massive aux engrais chimiques.
• L’utilisation intensive de pesticides et d’herbicides entraîne des dommages écologiques et la pollution de l’eau.
• Dégradation de la fertilité du sol due au labour profond, aux engrais, aux fongicides et à la compaction sous le poids de tracteurs de plus en plus gros.
• Déclin de la biodiversité des cultures, avec seulement quelques variétés représentant souvent 80 % à 90 % de la production totale.
• Valeur nutritionnelle plus faible des aliments produits.

Ce n’est pas durable. La population d’abeilles est menacée par le « colony Collapse Disorder », probablement déclenché par les pesticides. Et ce n’est même pas rentable, ce qui exerce une énorme pression sur les agriculteurs, qui sont beaucoup plus susceptibles que la population générale de se suicider. L’FAO des Nations Unies (Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture) nous avertit que 90 % des sols seront en danger d’ici 2050. Et la production alimentaire devra augmenter de 70 % d’ici 2050, malgré le fait que la plupart des sols deviendront appauvris et stériles.

Cela pourrait donner une image assez sombre. Mais nous disposons déjà de la solution, et elle est mise en œuvre dès maintenant.

Passer à l’étape suivante

Ce n’est pas que du négatif. L’agriculture industrielle a considérablement réduit la faim malgré l’explosion de la population mondiale. Elle a également libéré la main‑d’œuvre humaine pour des tâches plus productives comme les sciences et l’éducation.

Mais il y a quelques aspects que l’agriculture industrielle fait mal et ne semble pas pouvoir améliorer :

• Contrôle des mauvaises herbes et des parasites sans produits chimiques.
• Récolte et cueillette, en particulier des fruits et des baies délicates.
• Soins personnalisés pour chaque petite parcelle de terre cultivée.
• Irrigation optimale qui ne gaspille pas les précieuses ressources en eau.

Les solutions jusqu’à présent ont consisté soit à l’ignorer (traitement chimique), soit à la résoudre en exploitant une main‑d’œuvre migrante bon marché (cueillette des fruits). D’un point de vue écologique et éthique, il n’est pas acceptable de maintenir les mêmes pratiques.

Heureusement, la robotique arrive maintenant pour aider à rendre l’agriculture plus durable.

Imaginez un avenir où la cueillette des fruits est effectuée par des robots intelligents qui ne se briseront pas le dos et ne surchaufferont pas sous le soleil brûlant ; où les énormes tracteurs diesel sont remplacés par une flotte de petits drones autonomes à roues fonctionnant à l’énergie solaire ; où les champs sont constamment surveillés par des drones volants pour vérifier ; et où les pesticides et herbicides sont remplacés par de l’eau chaude ou un bras robotisé.

La bonne nouvelle, c’est que toute l’industrie agricole le fait. Pas seulement de petites startups enthousiastes mais aussi des géants industriels comme Bayer. Il existe même des forums mondiaux de robotique agricole comme celui de décembre 2021 en France. Des progrès sont réalisés partout dans le secteur, mais nous pouvons les classer en quelques segments.

Cueillette robotisée

Advanced.farm utilise 6 bras robotisés, la vision par ordinateur et une ventouse pour récolter les pommes en douceur sans présence humaine. Il peut également le faire la nuit, permettant un calendrier de récolte 24 h/24. Il a aussi conçu une moissonneuse de fraises, qui est 5 fois plus efficace qu’une moissonneuse humaine. Ainsi, malgré un aspect légèrement inquiétant lorsqu’il fonctionne la nuit (voir ci‑dessous), il est vraiment sûr et efficace.

Fieldworkrobotics a signé un partenariat avec le fabricant allemand de machines Bosch pour développer ses robots de cueillette de fruits doux. Il se spécialise dans les fruits et légumes fragiles comme les framboises, le chou‑fleur et les tomates, en utilisant des bras robotisés avancés.

Gestion robotisée des mauvaises herbes et des parasites

Ecorobotix a créé un robot qui combine la vision par ordinateur avec une pulvérisation de précision pour réduire jusqu’à 95 % le volume de pesticides et d’herbicides utilisés. Au lieu de pulvériser tout le champ, leurs robots ciblent uniquement la plante qui a réellement besoin du produit chimique. Bien que cela n’élimine pas totalement les produits chimiques de l’agriculture, cela devrait réduire drastiquement le volume total et la pollution associée.

Naio Technologies vise plutôt à éliminer complètement les herbicides du champ. Un robot autonome léger (1,5 tonne, donc à la taille d’une voiture) parcourt le champ et déchire ou déracine les mauvaises herbes avec de petites lames. Il utilise le LIDAR, le guidage GPS et la vision par ordinateur pour se conduire seul et distinguer les cultures des mauvaises herbes, sans besoin de supervision.

Certains vont encore plus loin, comme Blue River Technology, partenaire du géant des équipements agricoles John Deere. Elle utilise l’apprentissage automatique et la vision par ordinateur pour identifier chaque plante du champ. Ainsi, le robot peut éliminer les mauvaises herbes mais aussi éclaircir la culture comme la laitue, augmentant le rendement global sans intervention humaine, « effectuant le travail de 9‑10 personnes ». Vous pouvez en voir plus dans la vidéo ci‑dessous:

(le même usage de la vision par ordinateur pour éclaircir et désherber autour de la culture est également réalisé par Vision Robotics, Ekobot et Aigro). Et il est probable que de nombreuses autres startups soient encore en mode furtif ou viennent de démarrer.

Irrigation robotisée

Osiris Agriculture est une entreprise française qui a développé un robot d’irrigation. En se déplaçant de façon autonome et en identifiant les besoins des plantes, il réduit la consommation d’eau de 30 % et fait également économiser aux agriculteurs 7 heures de travail par hectare pendant les mois d’été.

Surveillance robotisée

Precision Hawk utilise des drones pour surveiller la santé des cultures, en utilisant des capteurs multispectraux. Ces drones lisent non seulement la lumière visible mais aussi l’infrarouge, ce qui fournit des informations sur les besoins d’arrosage d’une zone. Il a également signé un partenariat avec le plus grand fabricant de drones au monde, DJI, pour une application capable de transformer n’importe quel drone en drone de surveillance.

Autres applications de la robotique

Il existe de nombreuses autres applications possibles. Par exemple, la gestion du bétail avec Beefreeagro, qui localise et compte le bétail de façon autonome. Il peut également détecter les premiers signes de maladie et vérifier que toutes les clôtures et portails sont en bon état.

Les robots peuvent également être utilisés pour les efforts de reboisement. Biocarbon Engineering a utilisé des drones volants pour planter des centaines d’arbres en quelques minutes seulement lors d’un test visant à reconstituer les forêts de mangroves au Myanmar. Cela peut être particulièrement efficace pour les zones difficiles d’accès comme les côtes et les montagnes.

Parce que certaines cultures, comme les fleurs, sont souvent réalisées en intérieur, il existe également des robots de plantation pour les serres comme le Roboplant.

Mentions spéciales

Tous les champs ne sont pas disposés en longues rangées plates. De nombreux champs sont en pente ou ont des configurations complexes, par exemple les vignobles ou les cultures mixtes. Il existe aussi un robot pour cela. The Slopehelper se déplace sur des chenilles comme un tank et peut faire presque tout selon l’équipement attaché : pulvérisation, tonte, désherbage, paillage, et même assister les cueilleurs manuels pour atteindre les fruits dans un verger ou un vignoble.

Il est probable que les robots polyvalents deviennent la norme, combinant en une seule machine la plantation, l’irrigation, le contrôle des parasites, le désherbage, la cueillette, etc. Probablement grâce à la fusion de certaines de ces startups avec quelques leaders technologiques ou au sein de conglomérats agronomiques préexistants comme John Deere et Bayer.

Enfin, peut-être n’êtes‑vous pas agriculteur mais un passionné de jardinage qui aimerait cultiver une partie de sa nourriture à la maison. Mais sans le temps ou la capacité physique de jardiner vous‑même ? Ou souhaitez‑vous voir les robots agricoles en action par vous‑même ? Alors, vous pouvez consulter le projet open‑source Farm.Bot. Il plante, désherbe, arrose et fertilise de façon autonome une surface allant jusqu’à 3 m x 6 m pour « seulement » 3 995 $.

Conclusion

Les robots ne font que commencer dans l’agriculture. Et ils sont là pour rester. Le travail reste un facteur majeur du coût de la production alimentaire. Les robots peuvent aider à maintenir les aliments abordables tout en favorisant de meilleures pratiques agricoles. Dans quelques décennies, nous pourrions regarder en arrière les pratiques agricoles actuelles comme destructrices et à court terme comparées à des méthodes de robo‑agriculture beaucoup plus avancées qui aident à préserver la biodiversité et à réduire la pollution.

Les robots sont susceptibles de remplacer la plupart des tracteurs au fil du temps et de modifier radicalement la façon dont l’agriculture est pratiquée. Cela représente à la fois une menace et une opportunité pour les acteurs établis du secteur. Ainsi, d’un point de vue investissement, il serait préférable d’investir uniquement dans les entreprises agro‑alimentaires qui adoptent la robo‑agriculture et qui sont capables de s’adapter à un changement aussi radical que la mécanisation il y a près d’un siècle.

Les investisseurs avisés devraient surveiller le secteur agricole, en particulier les entreprises qui appliquent l’analyse de données et tirent parti de la robotique.