PlantNet : de l'identification ludique à la recherche scientifique
L'application PlantNet est aujourd'hui bien connue des randonneurs et des curieux du monde entier pour identifier une plante. Mais peu savent que cet outil est également précieux pour les scientifiques. Détection des espèces invasives, cartographie des allergies au pollen, découverte potentielle de nouvelles espèces, les possibilités des données collectées par ses utilisateurs sont aussi nombreuses que prometteuses. Retour, avec le botaniste Pierre Bonnet (Cirad) et le chercheur en informatique Alexis Joly (Inria), deux des concepteurs, sur cet outil qui a permis à certains de jouer à Pokémon Go avec les plantes et à d'autres de faire avancer les connaissances.
Qui utilise PlantNet et où dans le monde ?
Une étude d'impact réalisée il y a quelques années identifiait 12 % d'utilisation professionnelle, pour la recherche, la gestion du territoire, l'agriculture ou l'enseignement. L'immense majorité des utilisateurs de PlantNet l'utilise donc par curiosité ou intérêt personnel. En Asie, on a pas mal d'usagers jeunes, car ce sont eux qui sont les plus connectés. On peut aussi constater que la flore chinoise, pourtant très riche, est très peu représentée, notamment car les plateformes non étatiques pénètrent moins ce marché.
La présence de PlantNet dans les zones tropicales
Le Brésil est en huitième position avec un peu plus de 600 000 utilisateurs annuels. L'Indonésie et l'Inde sont dans le top 20. Actuellement, le gros de l'activité de PlantNet est encore en Europe et en Amérique du Nord. Plusieurs choses expliquent cela. Déjà, PlantNet a été amorcé en France et en Europe, et a donc été davantage promu dans cette région. En suivant les demandes, l'application a d'abord été adaptée à la flore française et méditerranéenne avant d'être étendue.
Il faut aussi avoir en tête qu'en zone tropicale, la richesse en espèces est plus élevée, mais les capacités d'accès sont souvent limitées. Le réseau routier est moins développé, la connectivité 3G peut être mauvaise. Sur le terrain, la biodiversité végétale peut être plus complexe à photographier, avec des plantes épiphytes dans la canopée. Tout cela fait que la flore tropicale reste moins connue. La flore européenne est couverte presque à 100 % par PlantNet. Pour celle des pays tropicaux, on se situe à quelques dizaines de pour cent.
Mais l'on travaille avec des partenaires, au Costa Rica, en Guyane, au Brésil, au Cameroun, à Madagascar, en Malaisie, pour étendre la couverture.
Les plantes que les utilisateurs cherchent à identifier
Il y a forcément une corrélation, car les plantes très rares sont peu observées. Mais on constate également que certaines plantes sont très communes, mais intéressent peu, car elles sont discrètes. Cela peut être les adventices des cultures, les plantes en bord de route sans fleurs remarquables. Elles sont moins observées parce qu'elles sont moins attractives. On peut aussi noter qu'on a une bonne représentation des arbres là où certaines herbacées ou plantes épiphytes vont être extrêmement peu observées.
Les gens observent souvent les plantes qui leur plaisent, ou les plantes qui leur semblent utiles. On a comme ça beaucoup de requêtes sur les fruits, les baies, les prunes, sans doute pour savoir si elles sont consommables. Mais cet enjeu des plantes utiles n'était, au départ, pas l'objectif principal. On a cependant dû se l'approprier pour répondre à un usage attendu.
En parallèle, on travaille avec des personnes qui étudient la santé animale ou humaine, comme ToxiPlant pour les plantes toxiques pour les chevaux, ou des médecins sur les allergies. On échange aussi avec ATMO Occitanie pour intégrer des données sur les plantes en fleurs dans les modèles de qualité de l'air.
Les plantes qui gagneraient à être davantage photographiées
Oui. Il y a des plantes qui nous intéressent, mais pour lesquelles on a très peu de données. Ce sont, par exemple, des plantes allergisantes pour les allergies respiratoires, comme les genévriers mâles. Ces cônes sont très discrets. Ils suscitent pourtant des allergies, donc certains partenaires voudraient collecter des données. On espère y remédier à travers des animations sur la plateforme ou les réseaux sociaux.
On a aussi le cas de certaines plantes pour l'agriculture, des adventices, qu'on a peu identifiées au stade de jeunes pousses.
Les types de données les plus collectées
Ce sont les fleurs, notamment parce que les périodes où PlantNet est le plus utilisé sont les saisons de nombreuses floraisons. Les fleurs sont alors des motifs attractifs. Ce sont aussi les clés visuelles les plus performantes. Sur PlantNet, après les fleurs, on constate un degré de performance décroissant avec les fruits, les feuilles et ensuite les rameaux et écorces.
Que se passe-t-il si PlantNet ne trouve pas de correspondance ?
La gestion de l'ignorance reste un problème très difficile pour toutes les IA. Certaines espèces sont très peu représentées. On cherche plutôt à quantifier l'incertitude, décider quand le modèle est incertain. On travaille sur la création d'intervalles de confiance. C'est pour cela que, dans ces cas-là, l'application proposera plusieurs espèces.
Mais une réalité rend ce travail difficile : les nouvelles espèces ressemblent souvent à des espèces déjà connues. Il y a aussi la problématique des plantes ornementales, hybrides. On tâche aussi de recenser de plus en plus de plantes. PlantNet couvre aujourd'hui 85 000 espèces sur les 400 000 estimées, sachant qu'on en découvre 2 000 nouvelles par an.
Les usages professionnels de PlantNet
Les données de PlantNet sont très utiles pour les modèles de distribution d'espèces qui cherchent à prédire quelles espèces se trouvent où. Cela permet de répondre à des questions sur le changement climatique. Beaucoup d'écologues téléchargent les données PlantNet.
Les données peuvent aussi aider pour la détection des espèces envahissantes. On échange avec l'Office français de la biodiversité. On a aussi des travaux pour mieux caractériser les espèces dans les milieux agricoles et reconnaître les pathogènes végétaux.
Les usages surprenants de PlantNet
La chose la plus surprenante était peut-être de découvrir ce musée hollandais où PlantNet était utilisé pour reconnaître les plantes présentes sur les tableaux. On a aussi des surprises en voyant des personnes utiliser PlantNet pour identifier un tatouage de plante, le motif végétal d'une toile cirée. Il y a aussi les usages ludiques. PlantNet soutient la diversité des usages en diffusant le service de reconnaissance.
Les usages futurs de PlantNet
On a traité un peu plus de 1,3 milliard de requêtes d'identification. Il y a dans ces données énormément de matières pour caractériser des milieux, des espèces. Cependant, ces données sont encore difficilement exploitables de par leur volumétrie. Il y a probablement à l'intérieur des espèces nouvelles, des données sur des espèces qui n'existent pas ailleurs.
On a peu exploité nos données pour étudier l'impact des changements climatiques très rapides. PlantNet a des données nombreuses sur les cinq à dix dernières années qui pourraient permettre de mieux comprendre comment les plantes réagissent.
Comment aider la recherche avec PlantNet
Ce qui nous aide le plus, c'est d'utiliser la plateforme en s'identifiant, ça augmente nettement les bénéfices pour la recherche. En créant un compte, les gens acceptent des conditions d'usage et facilitent la réexploitation. La géolocalisation est très précieuse. Elle est aussi bénéfique pour l'utilisateur.
Pour les chercheurs à travers le monde, n'hésitez pas à explorer tout le potentiel de PlantNet. Il faut aussi avoir en tête que PlantNet est un consortium ouvert. Cette adhésion permet à nos adhérents de plus largement bénéficier de la plateforme.
