Quelque chose cloche mais Thomas Schmickl n'arrive pas à savoir précisément quel est le problème. C'était en 2007 et le biologiste autrichien passait une partie de l'année à l'East Tennessee State University. Alors qu'il se rendait chaque jour sur le campus de l'université en traversant des champs, il a "ressenti une sensation désagréable". "Je n'ai pas réalisé quel était le problème jusqu'à ce que j'entende un bourdon". Les insectes, s'est-il aperçu, semblaient ostensiblement absents. Thomas Schmickl a fait sortir les professeurs de biologie du bâtiment dans lequel ils travaillaient en leur disant : "Regardez dans le ciel, il n'y a rien qui vole".
Thomas Schmickl, qui dirige aujourd'hui le laboratoire de vie artificielle de l'université de Graz en Autriche, n'avait pas tort. Depuis cet événement, des études menées dans diverses régions du monde ont révélé que les populations d'insectes diminuent ou évoluent. Après avoir travaillé dans le domaine de la robotique des essaims pendant plusieurs années - en s'inspirant de la nature pour former les robots - Thomas Schmickl a décidé d'inverser sa manière de travailler et de concevoir des robots pour aider la nature. Un concept qu'il a appelé "le piratage des écosystèmes".
Thomas Schmickl se concentre sur les abeilles. Ces dernières et les autres pollinisateurs sont confrontés à la perte de leur habitat, à l'exposition des pesticides et à d'autres problèmes. Thomas Schmickl pense que leur venir en aide pourrait contribuer à renforcer des écosystèmes entiers. Certaines entreprises proposent déjà des ruches augmentées permettant de surveiller les conditions de vie à l'intérieur de celles-ci voire de s'occuper des abeilles en faisant appel à la robotique. Désormais, Thomas Schmickl et ses collègues veulent aller plus loin et se servir de la technologie pour manipuler le comportement des insectes.
Dialoguer avec l'essaim
L'équipe de Thomas Schmickl construit des prototypes de ruches dans le cadre d'un projet financé par l'Union européenne appelé "Hiveopolis". L'une de ces ruches ressemble à un tronc d'arbre stylisé semblable à un arbre creux que l'on pourrait trouver dans la nature et dans lequel les abeilles domestiques pourraient se nicher. Dans un souci d'utiliser des matériaux durables, cette ruche est fabriquée à partir d'argile imprimée en 3D et de champignons cultivés sur du marc de café recyclé, explique Thomas Schmickl.
Les prototypes de ruches sont dotés de capteurs et de caméras ainsi que de dispositifs capables de créer des vibrations à l'intérieur de la ruche et de régler la température ou le flux d'air. Ces outils pourraient, à terme, contrôler les schémas de circulation des abeilles : Les expériences menées par Thomas Schmickl ont démontré que les vibrations ralentissaient les abeilles tandis que l'air en mouvement les incitait à s'éloigner.
Tim Landgraf, collaborateur sur le projet Hiveopolis et professeur d'intelligence artificielle et collective à la Freie Universität Berlin en Allemagne, travaille sur un autre type de dispositif pour ces ruches : une abeille robotisée dansante.
Lorsque de vraies abeilles domestiques reviennent de leur butinage, elles exécutent une "danse de l'agitation" distinctive qui communique l'emplacement de la nourriture. D'autres abeilles se joignent aux danses des butineuses et lorsqu'un nombre suffisant d'abeilles font la même chorégraphie, elles s'envolent pour trouver la nourriture. "C'est comme une sorte de processus de sondage d'opinion", indique Thomas Schmickl.
Lors de recherches antérieures, Tim Landgraf a construit un robot capable d'exécuter une danse de l'agitation si convaincante que les autres abeilles la suivaient et, parfois, volaient dans la direction suggérée par le robot. Il s'apprête maintenant à tester une version améliorée de ce robot et à déterminer si elle peut guider les abeilles vers une source de nourriture. Visuellement, le robot ne ressemble pas vraiment à une abeille. Son corps n'est qu'un petit tube flexible équipé d'une "aile" battante. Il est relié à un moteur situé à l'extérieur de la ruche qui peut le diriger et le faire se dandiner sur la piste de danse au sein de la ruche.
En théorie, un tel robot pourrait guider les abeilles vers un site de butinage sûr si, par exemple, l'Homme détermine qu'un autre site est contaminé par des pesticides et affecte la santé de la ruche, expose Thomas Schmickl. Autre avantage : L'Homme pourrait éloigner les abeilles d'un site réservé aux abeilles sauvages.
L'équipe de Tim Landgraf a également créé un système capable d'observer des danses de vraies abeilles et de les retranscrire sur une carte. Un jour, des caméras placées à l'intérieur d'une ruche pourraient espionner les abeilles dansantes afin de surveiller les lieux de butinage. Si une colonie tombaient malade après avoir été exposée à un pesticide ou à une autre toxine, les humains pourraient être en mesure de déterminer où l'exposition a eu lieu. "De cette façon, on peut utiliser les abeilles comme un détecteur environnemental de substances nocives", analyse Thomas Schmickl.
Dans la cour de la reine
Dans le cadre d'un autre projet européen baptisé "RoboRoyale", Thomas Schmickl et d'autres chercheurs espèrent utiliser des abeilles robotisées pour influencer la reine et ainsi améliorer la santé de toute la colonie. L'idée est que les robots s'infiltrent dans le groupe d'assistants les plus proches de la reine. En théorie, les abeilles imposteurs pourraient inciter la reine à pondre plus d'oeufs en lui donnant une nourriture plus riche en protéines. Elles pourraient aussi rendre sa ponte plus efficace en la guidant vers des zones du nid où des cellules pour bébé ont déjà été préparées.
Les idées de Thomas Schmickl n'ont pas encore été testées en laboratoire. Il s'efforce encore d'introduire les matériaux potentiels des robots dans les ruches et de voir si les abeilles ouvrières les attaquent. "Les abeilles sont pointilleuses quant aux matériaux qu'elles acceptent dans leur ruche", précise-t-il.
Elina L. Niño, professeure associée de vulgarisation coopérative en apiculture à l'université de Californie à Davis, affirme qu'à l'heure actuelle les méthodes envisagées par les projets européens n'ont pas d'application évidente pour l'apiculture commerciale aux Etats-Unis. Les apiculteurs avec lesquels elle travaille "en rigoleraient presque un peu", estime Elina L. Niño.
D'abord, dit-elle, les agriculteurs et les apiculteurs basés en Californie travaillent en étroite collaboration. Les premiers alertent les seconds avant de pulvériser leurs cultures. Ainsi, pas besoin de détecteurs de pesticides à six pattes. De plus, Elina L. Niño n'est pas certaine qu'il suffise de nourrir la reine avec plus de protéines pour produire davantage de bébés abeilles dans une ruche.
Selon elle, il serait plus judicieux de se concentrer sur la création d'environnements plus sains pour les abeilles "de sorte que nous n'ayons pas à nous préoccuper de la régulation de leur vol et de leur butinage".
Toutefois, "du point de vue de la recherche", ajoute Elina L. Niño, les travaux européens sont "très intéressants". Par exemple, observer les interactions entre les abeilles et le robot dansant pourrait donner aux scientifiques de nouvelles informations sur la manière dont les abeilles communiquent.
Elina L. Niño pense également que les technologies étudiées par Thomas Schmickl et ses collègues pourraient être plus séduisantes pour les amateurs que les professionnels. Thomas Schmickl affirme que l'un de ses objectifs est de rendre l'apiculture plus attrayante et plus accessible. Par exemple, si on pouvait inciter les abeilles à sortir d'un certain périmètre, un humain pourrait y accéder sans avoir besoin d'un équipement de protection.
"Que ce soit les apiculteurs qui l'utilisent ou les bobos sur leur balcon, cela m'est égal", lâche Tim Landgraf.
"Les humains prennent conscience à quel point la nature est importante", poursuit-il. On pourrait penser que la technologie est à l'opposée de la nature mais ce n'est pas forcément vrai : "La technologie devrait être une interface qui augmente nos capacités et celles de la nature", conclut-il.
Article de Elizabeth Preston, traduit de l'anglais par Kozi Pastakia.
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