Les données des smartphones peuvent aider à créer des cartes mondiales de la végétation : les utilisateurs de l’application iNaturalist jouent un rôle important en aidant les chercheurs à créer des cartes mondiales des caractéristiques des plantes

Les connaissances manquantes sur la distribution mondiale des caractéristiques des plantes pourraient être comblées par des données provenant d’applications d’identification d’espèces. Des chercheurs de l’Université de Leipzig, du Centre allemand de recherche intégrative sur la biodiversité (iDiv) et d’autres institutions ont pu le démontrer sur la base des données de la populaire application iNaturalist. Complétée par des données sur les caractéristiques des plantes, l’entrée d’iNaturalist donne des cartes considérablement plus précises que les approches précédentes basées sur l’extrapolation à partir de bases de données limitées. Entre autres choses, les nouvelles cartes fournissent une base améliorée pour comprendre les interactions plantes-environnement et pour la modélisation du système terrestre. L’étude a été publiée dans la revue Écologie de la nature et évolution.

La nature et le climat sont interdépendants. La croissance des plantes est absolument dépendante du climat, mais celui-ci est, à son tour, fortement influencé par les plantes, comme dans une forêt, qui évapore beaucoup d’eau. Afin de pouvoir faire des prédictions précises sur la façon dont le monde vivant peut se développer, une connaissance approfondie des caractéristiques de la végétation aux différents endroits est nécessaire, par exemple, la taille de la surface des feuilles, les propriétés des tissus et la hauteur des plantes. Cependant, ces données doivent généralement être enregistrées manuellement par des scientifiques professionnels au cours d’un processus long et laborieux. Par conséquent, les données mondiales disponibles sur les traits des plantes sont très rares et ne couvrent que certaines régions.

La base de données TRY, gérée par iDiv et l’Institut Max Planck de biogéochimie d’Iéna, fournit actuellement de telles données sur les traits des plantes pour près de 280 000 espèces végétales. Cela en fait l’une des bases de données les plus complètes au monde pour la cartographie des caractéristiques des plantes. Jusqu’à présent, des cartes globales des traits des plantes ont été créées en utilisant des extrapolations (estimation au-delà de la plage d’observation d’origine) à partir de cette base de données géographiquement limitée. Cependant, les cartes obtenues ne sont pas particulièrement fiables.

Afin de combler de grandes lacunes dans les données, les chercheurs de Leipzig ont maintenant adopté une approche différente. Au lieu d’extrapoler géographiquement les données existantes sur les traits à partir de la base de données TRY, ils les ont liées au vaste ensemble de données du projet de science citoyenne iNaturalist.

Avec iNaturalist, les utilisateurs de l’application smartphone associée partagent leurs observations de la nature, fournissant noms d’espèces, photos et géolocalisation. Ainsi, plus de 19 millions de points de données ont été enregistrés, dans le monde, pour les seules plantes terrestres. Les données alimentent également la plus grande base de données sur la biodiversité au monde, le Global Biodiversity Information Facility (GBIF). Ceci est accessible au public et sert également de base de données importante pour la recherche sur la biodiversité.

Afin de tester l’exactitude des cartes basées sur la combinaison d’observations iNaturalist et de traits de plantes TRY, elles ont été comparées aux évaluations de traits de plantes basées sur sPlotOpen ; la plate-forme iDiv sPlot est la plus grande archive de données sur la communauté végétale au monde. Il contient près de deux millions d’ensembles de données avec des listes complètes d’espèces végétales présentes dans les lieux (parcelles) étudiés par des chercheurs professionnels. La base de données est également enrichie de données sur les caractéristiques des plantes provenant de la base de données TRY.

La conclusion : la nouvelle carte basée sur iNaturalist correspondait beaucoup plus étroitement à la carte de données sPlot que les produits cartographiques précédents basés sur l’extrapolation. « Le fait que les nouvelles cartes, basées sur les données de la science citoyenne, semblent être encore plus précises que les extrapolations était à la fois surprenant et impressionnant », déclare la première auteure Sophie Wolf, doctorante à l’Université de Leipzig. « En particulier parce qu’iNaturalist et notre référence sPlotOpen ont une structure très différente. »

« Notre étude démontre de manière convaincante le potentiel de recherche sur les données volontaires », déclare le dernier auteur, le Dr Teja Kattenborn de l’Université de Leipzig et iDiv. « Il est encourageant d’utiliser de plus en plus les synergies entre les données combinées de milliers de citoyens et de scientifiques professionnels. »

« Ce travail est le résultat d’une initiative de l’Infrastructure nationale de données de recherche pour la recherche sur la biodiversité (NFDI4Biodiversity), avec laquelle nous poussons à un changement de culture vers la fourniture ouverte de données », déclare le co-auteur, le professeur Miguel Mahecha, responsable de le groupe de travail Modeling Approaches in Remote Sensing à l’Université de Leipzig et iDiv. « La libre disponibilité des données est une condition sine qua non pour une meilleure compréhension de notre planète. »

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