EMPHASIS: Quand la télédétection rencontre le phénotypage des plantes
EMPHASIS est une infrastructure de recherche européenne qui propose des installations et des services intégrés de phénotypage végétal à travers l'Europe. Sa mission est de favoriser la recherche collaborative et transfrontalière en faveur d'une agriculture durable et de l'innovation dans le domaine végétal.
EMPHASIS est une infrastructure de recherche européenne qui fournit des installations et des services intégrés de phénotypage végétal à travers l'Europe. Sa mission est de faciliter la recherche collaborative et transfrontalière en faveur d'une agriculture durable et de l'innovation dans le domaine végétal.
En Belgique, EMPHASIS intègre les infrastructures numériques MAPEO, CLIMTAG et TERRASCOPE de VITO, et adapte leurs outils à la recherche en phénotypage. Terrascope offre aux utilisateurs finaux un accès transparent à la vaste imagerie satellite de Copernicus, à une puissante infrastructure cloud comprenant des machines virtuelles pour un traitement évolutif, ainsi qu’à une liste d’algorithmes validés pour les caractéristiques des cultures et les conditions environnementales. Il apporte ainsi une valeur ajoutée unique aux chercheurs en phénotypage en permettant une comparaison cohérente, uniforme et évolutive des variétés testées sur des champs expérimentaux multisites.
Découvrez comment les données issues des drones et des satellites, ainsi que la modélisation climatique avancée, peuvent transformer la recherche végétale et l’agriculture intelligente face au climat.
Phénotypage des plantes
Le phénotypage végétal est la science qui consiste à quantifier la manière dont le génotype d’une plante interagit avec son environnement et les pratiques de gestion, façonnant ainsi son apparence, son fonctionnement et ses performances globales. En rendant compte de cette relation
Phénotype = Génotype × Environnement × Gestion
le phénotypage révèle pourquoi les plantes se comportent comme elles le font dans des conditions réelles. Ces connaissances sont essentielles pour sélectionner des cultures résilientes au climat, à haut rendement et résistantes aux ravageurs, garantissant ainsi la prospérité de l’agriculture dans un monde en mutation. Elle fournit également des informations qui orientent les pratiques agricoles durables, aidant les agriculteurs à utiliser les ressources plus efficacement. Pour en savoir plus sur le phénotypage des plantes et EMPHASIS — l'infrastructure européenne de recherche pour le phénotypage des plantes —, rendez-vous ici :
https://emphasis.plant-phenotyping.eu/ et ici https://emphasis-belgium.sites.vib.be/en
Les données satellitaires dans le domaine de la sélection des semences
À première vue, la résolution spatiale moins fine de l'observation de la Terre par satellite peut sembler insuffisante pour les parcelles expérimentales. Mais cette vision ne rend pas compte de la véritable puissance des données satellitaires ouvertes et cohérentes disponibles via Terrascope (Sentinel-1, -2, -3, -5P).
Ces ensembles de données offrent une perspective unique et uniforme permettant de suivre et de comparer des expériences menées sur plusieurs sites : ils fournissent des images cohérentes à l'échelle mondiale, une acquisition de données fréquente et systématique, ainsi que de riches séries chronologiques historiques. Ensemble, ces archives à long terme révèlent des schémas persistants d'hétérogénéité des sols, de disponibilité en eau et de gradients de stress à grande échelle — souvent des années avant même qu'une expérience ne soit mise en place —, ce qui les rend inestimables pour comprendre et contextualiser les essais de phénotypage dans des environnements variés.
Alors que les essais sur le terrain traditionnels s'appuient souvent sur des plans d'expérience en parcelles divisées, coûteux et répétitifs, pour tenir compte de la variabilité environnementale, une grande partie de cette structure sous-jacente est déjà intégrée dans les indicateurs historiques dérivés des données satellitaires, tels que les trajectoires de productivité végétale ou les indicateurs de rendement potentiel. L'image ci-dessous illustre une carte du rendement potentiel basée sur Sentinel-2, qui synthétise les variations saisonnières de la biomasse en une seule couche environnementale spatialement explicite afin de mettre en évidence des zones cohérentes de forte et de faible productivité.
Une autre application pendant la saison de croissance consiste à utiliser des images satellites haute résolution — telles que les données issues de la constellation Planet — qui peuvent fournir des informations précieuses sur vos essais en plein champ.
Tout comme les drones, les satellites sont équipés de caméras multispectrales capables d'évaluer la biomasse végétale et l'état de santé des plantes au niveau de chaque parcelle. Si, à l'heure actuelle, la résolution spatiale de ces images satellites haute résolution est limitée (0,3 à 0,5 m), leur résolution temporelle (revisites quotidiennes) et leur régularité surpassent celles de n'importe quel service de drones grâce à leur efficacité opérationnelle. Les satellites ne nécessitant aucune logistique sur site, ils offrent un moyen particulièrement simple de surveiller des champs expérimentaux situés dans des zones reculées ou difficiles d'accès, où le déploiement d'équipes ou de systèmes de drones est coûteux ou peu pratique.
Vous souhaitez découvrir les images satellite haute résolution de Planet ?
Nous avons une excellente nouvelle ! VITO étant un revendeur officiel des données Planet, vous pouvez d'ores et déjà commander de nouvelles images Planet directement auprès de notre équipe de développement commercial. Mieux encore : ce service sera bientôt intégré à notre plateforme MAPEO, ce qui vous permettra de combiner en toute transparence les données de drones et les données satellite pour obtenir une vue d'ensemble de vos champs d'expérimentation.
Terrascope est votre portail pour découvrir les données satellitaires
Le phénotypage au-delà des champs d'essai...
En moyenne, il faut compter entre cinq et dix ans avant que de nouvelles variétés de cultures n’arrivent sur le marché. Au cours de ce long processus, les variétés candidates sont testées sur un large éventail de types de sols et de conditions climatiques. Pourtant, malgré des essais approfondis menés dans des environnements variés, les sélectionneurs manquent souvent d’informations sur les performances de leurs variétés en dehors des conditions expérimentales contrôlées. Pour bien comprendre le produit, il est essentiel d'évaluer le comportement des cultures dans les champs des agriculteurs, où elles sont exposées à une diversité encore plus grande de sols, de climats et de pratiques de gestion.
Les données satellitaires permettent désormais d'y parvenir à une échelle sans précédent. Des observations spatiales et temporelles à haute résolution permettent un suivi continu des performances des cultures, du développement de la biomasse et des signes de stress tout au long de la saison.
À titre d'exemple, les couches haute résolution (HRL) de Copernicus fournissent des ensembles de données harmonisés à l'échelle paneuropéenne qui rendent compte des principales dynamiques de la couverture terrestre et de la végétation sur plusieurs années. Ces produits offrent des informations précieuses sur la phénologie des cultures, le développement du couvert végétal et les gradients environnementaux à l'échelle du paysage — autant d'éléments essentiels pour comprendre le comportement des variétés dans des environnements de production réels.
Dans l'exemple ci-dessous, la durée de la saison de croissance de la culture principale est calculée par champ pour une région spécifique au cours d'une année donnée. Il s'agit d'une information précieuse, par exemple, pour évaluer pourquoi une variété de culture donne de moins bons (ou de meilleurs) résultats dans les champs des agriculteurs par rapport aux essais réalisés lors du développement des semences.
Advantages
permet d'observer le comportement des variétés dans des conditions réelles de variabilité environnementale et de gestion, par rapport à des semences de référence ou à celles de la concurrence.
identifie où et dans quelles conditions les variétés donnent les meilleurs résultats, en vue d'un développement commercial ciblé et d'un placement de produits
permet une validation cohérente, à grande échelle et sur plusieurs saisons, de la robustesse et de la résistance au stress des variétés de semences
« Pour vraiment comprendre le comportement d'une variété, il ne suffit pas de se limiter aux parcelles d'essai : c'est en observant les cultures dans la complexité des champs des agriculteurs que l'on obtient une vision réelle de la situation. »
Produits et services
Copernicus High Resolution Layers
Les couches à haute résolution de Copernicus fournissent des données harmonisées à l'échelle paneuropéenne sur la dynamique de la végétation, offrant des informations essentielles sur la phénologie des cultures, le développement du couvert végétal et les gradients environnementaux
Carte du potentiel de rendement
Créez des cartes de potentiel de rendement (YPM) afin d'identifier la variabilité environnementale de vos propres parcelles expérimentales
EMPHASIS Belgique
S'inscrivant dans le réseau en pleine expansion des installations de phénotypage d'EMPHASIS-Belgique, Terrascope contribue à transposer les innovations issues du laboratoire en connaissances applicables à l'échelle du terrain
