Chaque mouche compte

Sans un bruit, le robot fait glisser son œil pédonculé au dessus de la boîte de Petri. À l’intérieur se trouvent des dizaines de minuscules points noirs, à peine plus gros que des graines de pavot. « C’est la partie la plus difficile », fait savoir Rudolf Meier. « Le robot ne connaît ni l’emplacement, ni la nature, ni la taille des éléments à recenser. » 

Rudolf Meier est entomologiste et biologiste évolutionniste. En tant que directeur du Centre pour la découverte intégrative de la biodiversité au Musée d’histoire naturelle de Berlin, il ambitionne de révolutionner le recensement de la biodiversité. L’appareil sur lequel il travaille actuellement porte le nom de « Diversity Scanner » et n’a rien de spectaculaire à première vue : il s’agit d’une boîte en verre reliée à un ordinateur portable. Les performances de cette machine n’en sont pas moins étonnantes : elle photographie, mesure et trie automatiquement les insectes, puis les prépare pour une analyse ADN. Les images et les données générées servent à entraîner des modèles d’IA qui devront, à l’avenir, reconnaître les insectes de manière autonome. C’est l’équipe de Meier qui l’a développé en collaboration avec des experts en robotique et en intelligence artificielle de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT).

Au ralenti, l’œil de la caméra s’abaisse sur un petit point. Son image apparaît peu après à l’écran, agrandie vingt fois. Il s’agit d’une mouche ordinaire. « Diplonevra nitidula est l’une des espèces les plus courantes en Europe », informe Meier. « Lorsque nous posons des pièges, nous en capturons énormément. »

On ne peut pas protéger ce que l’on ne connaît pas

L’effort en vaut la peine. Car même si la mouche est très répandue, on en sait étonnamment peu à son sujet. Et ce sont justement les espèces courantes qui accomplissent l’essentiel du travail au sein de l’écosystème. Leur régression peut avoir des conséquences plus graves que la disparition d’une espèce rare dotée d’une fonction spécifique, explique Meier. Pourtant, la recherche s’est longtemps concentrée sur ce que l’on appelle les espèces « charismatiques » : grandes, voyantes ou menacées. « Cela fausse notre connaissance de la nature. » À titre d’exemple, Meier mentionne les sites Natura 2000, le plus grand réseau d’espaces protégés d’Europe, comptant près de 27 000 aires. Ceux-ci sont considérés comme un instrument central de la politique européenne de protection de la nature. Une grande partie des espèces reste inconnue, même si les organismes présents dans le sol et dans l’eau laissent des traces génétiques. Sans données de référence internationales, il est en effet souvent impossible de les attribuer à une catégorie clairement définie. Ces espèces restent des « dark taxa », soit des traces de formes de vie inconnues, et rendent difficile la mise en œuvre efficace des stratégies européennes de protection.

Faire la lumière sur les espèces inconnues

Dans toute l’Europe, des scientifiques travaillent à identifier les « dark taxa ». Au cœur des travaux de recherche se trouvent des collections scientifiques, telles que celles du Musée d’histoire naturelle de Berlin. Depuis plus de 150 ans, des insectes y sont collectés et documentés. Ces spécimens de référence sont déterminants pour identifier toute nouvelle découverte. L’équipe menée par Rudolf Meier collabore également à l’échelle internationale avec de nombreux partenaires, par exemple dans le cadre du programme « Horizon Europe Biodiversity and ecosystem services ».

Premier scanner 3D au monde dédié aux insectes

Le Musée d’histoire naturelle de Berlin conserve dans ses collections 30 millions de spécimens de référence de ce type. La moitié d’entre eux sont des insectes : séchés et épinglés dans des boîtes entomologiques ou conservés dans de l’alcool à 70 % – comme le Diplonevra nitidula. Afin d’éviter aux chercheuses et chercheurs internationaux de devoir se rendre spécialement à Berlin pour effectuer des comparaisons avec les spécimens de référence, le musée numérise depuis plusieurs années sa collection. L’exposition « digitize ! » permet même aux visiteuses et visiteurs d’observer en direct trois appareils de numérisation, dont le premier scanner 3D au monde dédié aux insectes. Celui-ci prend 25 000 clichés d’un insecte et assemble son image à partir de près de 400 perspectives.

Compte tenu de l’extinction rapide des espèces, cela ne suffit pas, déclare Rudolf Meier. « Il nous faut décrire les espèces dix fois plus vite. Les insectes doivent être numérisés comme les livres d’une bibliothèque. » Il considère son laboratoire comme une « usine du savoir sur la biodiversité », où l’identification des espèces est de plus en plus automatisée. Des robots, des analyses d’ADN ainsi que l’IA doivent aider à identifier plus rapidement les espèces et à recenser leur répartition.

Mais le temps presse. Chaque jour, des espèces – dont nous ignorons même l’existence – disparaissent. Une course contre l’extinction des espèces, dans laquelle chaque insecte compte.