L'exploration du vivant, qu'il s'agisse de la complexité invisible du sol ou de la diversité botanique en surface, connaît une transformation sans précédent grâce aux avancées de l'imagerie et de l'intelligence artificielle (IA). Cette mutation technologique permet désormais de lever le voile sur des processus naturels autrefois inaccessibles, offrant aux professionnels et aux particuliers des outils d'une précision inédite pour comprendre, soigner et optimiser les interactions entre les plantes, le sol et leur environnement.
Le monde invisible : Scanorhize® et l'imagerie du sol
Connaître la vie du sol en profondeur, sans la perturber, est un défi majeur pour le monde agricole. Scanorhize® propose une solution innovante : un scanner connecté, autonome en énergie, automatique et enfoui, qui permet de visualiser en continu la croissance des racines, des champignons, de l'activité de la faune du sol et, globalement, les interactions biologiques dans le sol. Entre changement climatique, pression sur les ressources et exigences environnementales, les systèmes agricoles doivent évoluer rapidement vers plus de durabilité, tout en maintenant leurs rendements.
Comprendre ce qui se passe sous terre - dans la zone cruciale où les racines des plantes interagissent avec les organismes du sol et les nutriments - est essentiel pour optimiser sa stratégie de culture. Mais jusqu’à présent, observer la dynamique racinaire nécessitait des techniques destructives, coûteuses en main d’œuvre, ou ponctuelles, ne permettant pas un suivi en temps réel. Scanorhize® est un dispositif innovant possédant un système autonome qui combine capteur d’images enterré, intelligence artificielle et connectivité. Grâce à ses algorithmes de deep learning, le système identifie automatiquement les objets d’intérêts, à savoir les racines, les champignons mycorhiziens, les organismes du sol et caractérise les métriques des interactions entre tous ces acteurs.
C’est une technologie d’observation continue relativement peu intrusive, capable d’observer la vie du sol, y compris en profondeur. Ainsi, on peut visualiser l’efficacité des pratiques (fertilisation, irrigation, action de biostimulants sur le système racinaire et la biodiversité faunique du sol) ou des effets du changement climatique (fortes pluies ou sécheresse sur de longues périodes) et adapter, modifier l’itinéraire technique pour la saison suivante. Saviez-vous notamment que les fourmis ont une action sur l’aération du sol par leurs galeries, mais surtout sur le développement des racines et des hyphes mycéliens des champignons mycorhiziens du sol ?
Scanorhize® transforme des données souterraines invisibles en indicateurs fiables pour ajuster les pratiques : choix variétaux, calendrier d’irrigation, dosage des intrants, détection précoce de maladies racinaires avant l’arrivée des symptômes sur les parties aériennes… C’est une véritable aide à la décision, avec des applications immédiates dans l’agriculture de précision, la sélection variétale, la R&D semencière ou les études environnementales en lien avec la biodiversité du sol.
Les avantages concrets de la surveillance souterraine
La solution se distingue par une série d'avantages techniques et agronomiques majeurs :
- Observation en continu, sans intervention humaine, dans tous les milieux, y compris en profondeur.
- Détection automatique avec un capteur d’images autonome en énergie.
- Outil connecté avec un client web-serveur pour une analyse en temps réel.
- Logiciel de traitement d’image automatique basé sur le deep learning et l’intelligence artificielle.
- Capacité à évaluer différents impacts : sécheresses, fertilisation des sols, irrigation, inondations, action de biostimulants sur le système racinaire, etc.
- Capacité à suivre des indicateurs d’activités biologiques : vitesse de croissance, durée de vie, taux de mortalité, taux de ramification, taux d’attaques de ravageurs ou le taux de mycorhization, liste des invertébrés, etc.
- Faible coût de la solution et meilleure précision que les méthodes traditionnelles.
Développée par l’UMR Eco&Sols, l’innovation a été maturée par la SATT AxLR et fait aujourd’hui l’objet d’une stratégie de transfert ambitieuse vers une start-up deeptech, HUMEOS, lancée en juin 2025 à Montpellier.
La croissance racinaire des plantes engrais ou bactéries
Applications agronomiques et recherche semencière
L'intégration de telles technologies permet un pilotage fin des exploitations agricoles et des pépinières. Sur une zone donnée, en fonction des spécificités du terrain et des conditions pédoclimatiques, la plante semée ne se développera pas de façon identique d’une exploitation à l’autre, voire d’une parcelle à l’autre. Si l’expérience des producteurs les aide pour définir si une terre est suffisamment drainante pour la pluie, on ne conserve que des suppositions sur la manière dont les racines réagissent et captent l’humidité du sol, ou les intrants selon le moment choisi pour les incorporer ou encore sur comment les organismes dans le sol impactent la progression des racines.
Le secteur semencier trouve également un intérêt dans cet outil qui permet de mieux guider les utilisateurs sur l’usage des semences. En effet, les indications données aux producteurs se basent sur des cadres génériques, mais ne peuvent pas prendre en compte toutes les spécificités liées au sol plus ou moins argileux, sableux, bénéficiant de peu ou de beaucoup d’ensoleillement. Scanorhize® permettra de générer des données pour être plus fins sur les conseils à appliquer par le producteur et assurer le succès des plantations.
De plus, évaluer l’efficacité des solutions biostimulantes et autres produits sur les racines est crucial. La plupart des solutions prônent leur efficacité sur la plante, mais ont rarement une attention portée sur l’effet des molécules qui sont incorporées dans le sol à la suite de leur utilisation. Or, les agriculteurs ont besoin de déterminer l’efficacité et la durabilité d’une solution. Il est important de connaître les impacts positifs ou négatifs de ces produits sur la durée de vie des racines, leur potentiel de ramification, la diversité de la faune, etc. sur le court et long terme.
La révolution des applications de reconnaissance végétale
Parallèlement à ces outils de recherche avancée, la reconnaissance botanique s'est démocratisée grâce aux applications mobiles grand public. Les applications de scan plante transforment notre façon d’explorer le monde végétal. Grâce à votre smartphone, il suffit désormais de photographier une plante inconnue pour obtenir son identification en quelques secondes.
Fonctionnement et précision des outils grand public
Le processus d’identification repose sur l’intelligence artificielle et l’analyse d’images. Lorsque vous prenez une photo d’une plante, l’application compare les caractéristiques visuelles avec sa base de données pour proposer des résultats pertinents. Les algorithmes analysent plusieurs éléments comme les fleurs, les feuilles, les fruits ou l’écorce. Cette approche permet d’identifier des milliers d’espèces sauvages. Pour les espèces communes et bien documentées, le taux de réussite dépasse régulièrement 95 %. En revanche, les plantes rares ou endémiques nécessitent parfois l’intervention de la communauté d’experts pour valider l’identification.
Parmi les outils les plus performants, on retrouve :
- PlantNet : Projet participatif, cette application est l'une des plus performantes et permet d'utiliser toutes les parties de la plante (feuille, fleur, fruit, écorce) pour affiner les résultats grâce à la géolocalisation.
- PictureThis : Utilisant une technologie d'intelligence artificielle avancée, cette application est capable d'identifier une vaste gamme d'espèces en une fraction de seconde, bien que son modèle économique repose souvent sur des abonnements.
- Google Lens : Polyvalent, cet outil n'est pas dédié uniquement aux plantes mais s'avère très efficace pour l'identification grâce à sa capacité de recherche globale sur le web.
- Flora Incognita : Un projet scientifique allemand gratuit qui offre une grande précision.
- Agrobase : Plus ciblée sur les besoins des agriculteurs, cette plateforme facilite le repérage des mauvaises herbes et des maladies des cultures, avec l'appui d'une communauté d'agronomes.
Intérêts pédagogiques et scientifiques
Plus qu'un simple gadget, ces applications constituent de véritables outils de science participative. Les photos soumises par les utilisateurs alimentent des bases de données ouvertes comme GBIF et INPN, exploitées ensuite par des chercheurs du monde entier. Cette dimension collaborative révolutionne la collecte de données botaniques. Auparavant limitées aux expéditions scientifiques, les observations se multiplient désormais grâce aux millions d’utilisateurs actifs.
L'utilisation de ces outils permet également une meilleure sensibilisation à l'environnement. Les enseignants utilisent ces interfaces pour organiser des sorties nature interactives, où les élèves découvrent la flore locale de manière ludique. Les botanistes amateurs apprécient également ces ressources pour approfondir leurs connaissances, tandis que les chercheurs analysent ces données pour suivre l’évolution des espèces, détecter l’apparition de plantes invasives et comprendre les impacts du changement climatique sur la flore.
Vers une synergie des données du vivant
L'alliance entre l'imagerie souterraine de haute précision et la reconnaissance botanique mobile représente une avancée majeure pour notre compréhension du vivant. Alors que les capteurs comme Scanorhize® ouvrent une fenêtre sur le fonctionnement profond des écosystèmes, les applications mobiles permettent une appropriation citoyenne et une cartographie globale de la biodiversité en surface.
Cette synergie des données permet une gestion plus durable des ressources. Qu'il s'agisse de détecter une maladie racinaire avant l'apparition de symptômes aériens ou d'identifier précisément une flore sauvage lors d'une randonnée, ces technologies offrent une aide à la décision indispensable. Les enjeux de demain, qu'ils soient climatiques ou alimentaires, nécessitent cette capacité à "lire" le sol et les plantes avec une rigueur scientifique accessible. L'enjeu est de transformer des données parfois disparates ou complexes en connaissances partagées, permettant de préserver la biodiversité tout en assurant la pérennité des systèmes agricoles. L'IA, en tant que médiateur technologique, devient le trait d'union entre l'invisible sous terre et la richesse visible de notre environnement naturel.