JAKARTA - Des recherches ont révélé que l’utilisation des nanotechnologies et de l’intelligence artificielle (IA) dans l’agriculture peut être une solution pour relever les défis qui menacent la sécurité alimentaire mondiale.
L’étude, menée par des chercheurs de l’Université de Birmingham au Royaume-Uni, a étudié comment l’agriculture de précision permet aux agriculteurs de réagir en temps réel, en modifiant la croissance des cultures à l’aide de la technologie.
L’agriculture de précision fait référence aux méthodes agricoles qui mesurent et répondent à la variabilité des cultures, permettant la gestion des terres dans le but d’optimiser l’efficacité et de réduire les déchets.
Dans ce cas, l’intelligence artificielle et la nanotechnologie peuvent être utilisées pour aider les plantes et les sols à mieux performer.
Le changement climatique, l’augmentation de la population, la concurrence de la demande de terres pour la production de biocarburants et la baisse de la qualité des sols rendent le défi de la production alimentaire pour les humains de plus en plus onéreux.
Les Nations Unies estiment que 840 millions de personnes seront touchées par la famine d’ici 2030. En réponse, les chercheurs ont développé une feuille de route qui combine l’agriculture intelligente avec l’IA et l’apprentissage automatique qui peut aider à réduire ce nombre.
« Trouver des solutions agricoles durables à ce problème nous oblige à adopter une nouvelle approche audacieuse et à intégrer les connaissances de divers domaines, tels que la science des matériaux et l’informatique », a déclaré le co-auteur de l’étude, Iseult Lynch, cité par Euronews le 30 juin.
« L’agriculture de précision, qui fait appel à la nanotechnologie et à l’intelligence artificielle, offre des possibilités intéressantes pour la production alimentaire durable. Nous pouvons connecter les modèles existants pour la nutrition des plantes et les cycles de productivité avec une approche nanoinformatique pour aider les plantes et les sols à mieux fonctionner en toute sécurité, de manière durable et responsable », a-t-il déclaré.
La principale motivation de l’innovation dans la technologie agricole est le besoin actuel de nourrir une population mondiale croissante avec une superficie réduite disponible pour l’utilisation agricole, tout en préservant la santé des sols et en protégeant la qualité de l’environnement.
L’eau joue également un rôle clé dans les défis agricoles d’aujourd’hui. Après avoir exposé des millions de personnes au risque de faim aiguë, la pandémie de COVID-19 a préparé le terrain pour une année très importante afin de repenser l’ensemble du système derrière l’alimentation et la nutrition.
Cependant, les chercheurs ne sont pas sur la bonne voie pour atteindre l’objectif d’assurer l’eau et l’assainissement pour tous d’ici 2030, tel qu’énoncé dans les objectifs de développement durable 6 des Nations Unies, de nombreuses sources d’eau devenant peu fiables, plus polluées, ou les deux.
L’intensification de l’agriculture s’est traduite par une très faible efficacité de l’utilisation de l’azote à l’échelle mondiale. Cela fait référence à la quantité d’azote utilisée dans les processus agricoles qui sont réellement absorbés par les plantes.
Les inefficacités constituent une menace sérieuse pour la qualité de l’environnement, car de grandes quantités de nutriments sont perdues dans l’eau et l’air, ce qui réchauffe la planète, avec près de 11 pour cent des émissions mondiales de gaz à effet de serre provenant de l’agriculture.
Les émissions d’oxyde de dinitrogène « gaz de rire » résultant d’une fertilisation excessive des sols, qui est 300 fois plus forte que le dioxyde de carbone pour provoquer le réchauffement climatique, sont particulièrement préoccupantes. 70 % des émissions d’oxyde nitrique dans l’air sont émises par le secteur agricole.
Les nano-engrais offrent le potentiel de cibler la fertilité des plantes, d’améliorer l’efficacité de l’utilisation de l’azote et de réduire les émissions d’oxyde nitrique, ce qui pourrait aider à soutenir zéro émission nette de gaz à effet de serre à l’objectif de 2050 en vertu de la loi britannique sur le changement climatique.
Les chercheurs ont constaté que la nanotechnologie peut améliorer l’agriculture de quatre manières principales; augmenter le niveau de production et de rendement; améliorer la santé des sols et la résistance des cultures; améliorer l’efficacité des ressources, comme les engrais, et réduire la pollution; et développer des usines de capteurs intelligents qui peuvent alerter les agriculteurs sur les pressions environnementales.
« L’intégration de l’IA et de la nanotechnologie dans l’agriculture de précision jouera un rôle important dans l’étude des paramètres de conception des nanomatériaux destinés à être utilisés dans l’administration d’engrais et de pesticides afin d’assurer un impact minimal sur la santé des sols - contribuant à assurer une agriculture sûre et durable », a déclaré un autre chercheur, Peng Zhang, a conclu
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