Analyse automatique de la faune du sol et gestion assistée par IA des collections d’échantillons d’arthropodes conservés en éthanol (SoilFaun AI)

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 746.20.24

Schlüsselwörter (Französisch)

Faune du sol, Monitoring de la biodiversité, Reconnaissance automatique d'images, Collemboles et acariens, Indice QBS (Qualité Biologique des Sols)

Kurzbeschreibung (Französisch)

La faune du sol est un indicateur important pour la qualité du sol. Au niveau Européen, des efforts conséquents ont été déployés pour développer des indicateurs pour Ie monitoring de la faune du sol souvent en se limitant à un nombre restreint de groupes taxonomiques tels que les vers de terre, les microarthropodes ou les nématodes. En Suisse différents projets ont été soutenu récemment par I’OFEV pour faire face ä l’absence de monitoring de la faune du sol en Suisse, dont l’inventaire des collemboles et acariens. Après quatre campagnes d’échantillonnage entre le printemps 2021 et I'automne 2022, près de 2000 échantillons de microarthropodes sur 320 sites ont été récoltés. La grande diversité et l’abondance en organismes présents dans un échantillon rend Ia phase de tri coûteuse et limitée par les ressources humaines disponibles. L’indice de la qualité biologique (Indice QBS) par-contre se limite à un niveau taxonomique plus grossier. Cela permet en même temps de considérer I'ensemble de la faune et de rendre Ie monitoring financiérement abordable. Cet indice est de plus une méthode pouvant être appliquée par des non-experts et éprouvée depuis une vingtaine d'années. La méthode est discutée comme un indicateur prometteur entre experts et I'OFEV pour la réorientation de I'Observatoire national des sols. Une des bases essentielles est toutefois une méthode rapide et peu coûteuse pour la détermination des espèces. L'utilisation des technologies d’analyse automatique d’image par intelligence artificielle (Artificial Intelligence AI) pour la reconnaissance de la biodiversité est en pleine expansion. EIle a déjà été utilisée pour différents projets étudiants la diversité des animaux du sol à l'échelle internationale. Pour ce projet un modële de données va être développé afin de traiter les 2000 échantillons de I'inventaire suisse des collemboles et acariens. Le dëveloppement méthodologique se fera en collaboration avec le muséum d'histoire naturelle de Görlitz (DE), qui a une expertise internationale dans la reconnaissance automatique d'images de la faune du sol. Pour ce but, une partie des échantillons de I'inventaire est d'abord préparée et photographiée selon une procédure standardisée. Cette base de données sera ensuite entraînée par Al et analysée automatiquement. Les résultats seront discutés et harmonisés avec les protocoles de collecte et d'analyse des données de biodiversité du sol à l’échelle internationale.

Projektziele (Französisch)

1. Une première partie des ëchantillons de I'inventaire des collemboles et acariens est numérisé
en utilisant un dispositif macrophotographique. Le procédé et les protocoles de collecte et
d'analyse des données sont standardisé selon l’état de connaissance international. Jalon 1

2. Avec ces images la base de donnëes de rëfërence pour les diffërents groupes taxonomique est
ëtablie et entraînée par Al. Pour ce sous-ensemble des échantillons une identification
taxonomique a été effectuée. Jalon 2

3. Les groupes taxonomiques cibles sont identifiés. Le potentiel de bioindication entre I'approche
par reconnaissance automatique d’images et l’'approche moléculaire utilisée par I'inventaire des
collemboles et acariens est comparé. Jalon 3


4. Rédaction d’un rapport final présentant les résultats des points 1 à 3 Le rapport doit
également renseigner sur la façon dont les publics-cible de l’innovation en tant que futurs
utilisateurs ont été adressés pendant le projet et sur les mesures entreprises pour l’introduction
sur le marché et les développements prévus à l’horizon des 5 prochaines années.

5. Eléments de textes, illustrations et au moins 3 photos  pour l’impression de
publications à l’adresse du public.