Donner une voix aux abeilles

Gabrielle Tremblay-Baillargeon
Collaboration spéciale
Derrière le projet novateur de l’INRS se cache l’objectif de comprendre le comportement des abeilles et l’incidence de l’environnement sur elles.
Photo: Frédérick Florin Agence France-Presse Derrière le projet novateur de l’INRS se cache l’objectif de comprendre le comportement des abeilles et l’incidence de l’environnement sur elles.

Ce texte fait partie du cahier spécial Recherche

Depuis 2019, un projet novateur porté par Tiago Falk, de l’INRS, et Pierre Giovenazzo, de l’Université Laval, explore les possibilités de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage automatique dans le but d’atténuer la décroissance des populations d’abeilles et de faciliter le travail des apiculteurs.

Conçu en collaboration avec le Centre de recherche en sciences animales de Deschambault (CRSAD) et Nectar Technologies inc., le projet collaboratif interdisciplinaire de Tiago Falk et Pierre Giovenazzo se base sur une technologie de capteurs multimodaux installés à même les ruches. Ceux-ci mesurent en continu la température, le taux d’humidité et le son grâce à un microphone intégré, avant d’envoyer les données à un nuage, puis de les analyser par le biais de l’intelligence artificielle.

« Le but du projet est de comprendre les dynamiques des abeilles, de surveiller à distance l’impact des modifications génétiques développées au CRSAD et, à moyen terme, d’utiliser l’intelligence artificielle pour pouvoir déterminer la santé de la ruche, prédire sa production de miel et prévenir les infestations de différents parasites », résume Tiago Falk.

Le groupe de recherche souhaite faire profiter les apiculteurs de ces précieuses données en commercialisant les capteurs et leur technologie chez Nectar Technologies inc., une entreprise montréalaise qui produit déjà une plateforme logicielle pour aider les professionnels de l’abeille à établir une meilleure pratique de gestion du rucher selon leur emplacement géographique et leurs activités.

De la génétique à l’analyse statistique

Le groupe de recherche du CRSAD élabore depuis 2010 un programme de sélection génétique de l’abeille afin de favoriser son adaptation à l’environnement du Québec, qui est, en raison de son été court, difficile à naviguer pour l’espèce, explique Ségolène Maucourt, post-doctorante en biologie et chercheuse au CRSAD. En mesurant différents paramètres, comme le développement printanier, la production de miel et l’hivernage, l’équipe de Pierre Giovenazzo est en mesure de sélectionner les colonies qui présentent les meilleures capacités pour la reproduction.

Jusqu’à maintenant, la technique a fait ses preuves, mais le procédé est fastidieux et demande énormément de données et, surtout, de ressources humaines pour les récolter. Heureusement, les capteurs multimodaux pourraient pallier ce problème. Le volume sonore et les bandes audio brutes recueillies par le laboratoire de Tiago Falk, spécialisé en reconnaissance vocale, lui permettent d’évaluer notamment la quantité de miel produite, le nombre d’abeilles qui travaillent et les différents facteurs environnementaux qui affectent — ou pas — les ruches (un train qui passe, une climatisation en marche, etc.).

« On développe des outils qui vont amener le machine learning [l’apprentissage automatique] à comprendre toutes ces conditions dans la ruche », indique Tiago Falk. Deux fois par mois, l’équipe du CRSAD mesure et catégorise les données à la main afin d’apprendre à l’algorithme à les reconnaître. L’objectif est de remplacer cette étape par le système automatisé. « Il y a beaucoup de travail à faire dans l’analyse acoustique. C’est notre plus gros défi », poursuit Marc-André Roberge, cofondateur et p.-d.g. de Nectar Technologies inc.

Au fil du temps, la machine devrait pouvoir reconnaître quelles données indiquent la présence de miel, le bruit généré par une conversation humaine ou encore l’infestation de parasites. « Plus tard, si un son capté est différent, comme la pluie qui tombe sur la ruche, par exemple, les algorithmes pourront le traiter sans avoir à alerter les apiculteurs », précise Tiago Falk. Une deuxième génération de capteurs, plus résistants aux conditions de l’apiculture migratoire, devrait bientôt être rendue disponible aux chercheurs.

Sauver les abeilles

 

Les parties impliquées ne s’en cachent pas : toute cette mobilisation vise à faciliter le travail des apiculteurs et à réduire au minimum leurs pertes, mais aussi à sauver les colonies d’abeilles, qui se portent plutôt mal depuis quelques années. « Environ 60 % des abeilles au Canada sont mortes sans préavis cette année. Il y a des hypothèses, mais on ne sait pas exactement pourquoi », souligne Tiago Falk.

Derrière tout ça, l’objectif est également de comprendre le comportement des abeilles et l’incidence de l’environnement sur elles. L’équipe de recherche compte aussi effectuer une analyse environnementale en utilisant les ruches comme bio-indicateur. « Dans le système agricole actuel, qui fonctionne beaucoup en grandes monocultures avec peu de diversité florale, on essaie de maximiser le rendement sans vraiment considérer la biodiversité locale. Comment est-ce qu’on peut donner une voix aux abeilles et aux pollinisateurs dans ce système-là ? C’est la question plus large qu’on se pose », renchérit Marc-André Roberge.

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