Peut-on optimiser l’arrosage urbain grâce à l’intelligence artificielle ?

Est-il vraiment possible d’optimiser l’arrosage en milieu urbain grâce à l‘intelligence artificielle ?
À une époque où les villes doivent harmoniser l’écoconception urbaine avec le développement durable, la question revêt une importance capitale.

La gestion optimale de l’eau en milieu urbain constitue un véritable enjeu.

En effet, les besoins en eau augmentent de manière importante.

Le phénomène est d’autant plus amplifié par les épisodes fréquents de sécheresse.

Il devient donc impératif, pour préserver les ressources, de réduire la consommation d’eau et d’ajuster l’irrigation tout en protégeant la qualité des espaces verts.

L’apparition de solutions innovantes basées sur l’intelligence artificielle ouvre précisément de nouvelles perspectives pour un arrosage intelligent.

Comment l’intelligence artificielle peut-elle relever ce défi ?

Les défis actuels de l’irrigation dans les zones urbaines

Parcs, jardins publics, terrains sportifs, arbres d’alignement… Les municipalités supervisent d’importantes surfaces végétalisées qui réclament une irrigation adaptée et raisonnée.

Un arrosage insuffisant met en péril les plantations.
Un arrosage excessif gaspille l’eau et augmente le risque de maladies.

Atteindre un équilibre optimal constitue un véritable challenge pour parvenir à une meilleure gestion des ressources.

Plusieurs municipalités s’efforcent d’optimiser l’irrigation en milieu urbain en ajustant les volumes d’eau distribués aux exigences spécifiques des plantes.

À l’inverse, les approches classiques d’irrigation s’appuient sur des horaires fixes ou des ajustements manuels.
Ces dispositifs ne dépendent pas des données météorologiques et des conditions du sol en temps réel. Il n’est pas rare, par exemple, de voir l’irrigation se déclencher en pleine journée lors d’une chaleur accablante ou, à l’inverse, qu’elle perdure malgré l’arrivée de la pluie.

L’impact environnemental des villes devient par ailleurs un sujet critique.
Il s’agit de faire face au changement climatique et de réduire l’empreinte carbone.

L’approvisionnement en eau des espaces verts représente une part importante de la consommation municipale d’eau durant la saison estivale.

Il faut donc pouvoir solliciter les réseaux de distribution d’eau de façon plus durable et optimiser l’utilisation de l’eau non potable lorsque cela est possible.

L’essor des capteurs connectés (IoT), des plateformes intelligentes et des modèles prédictifs d’intelligence artificielle permet désormais une approche plus fine de la gestion de l’irrigation.

Une intelligence artificielle intégrée dans un système d’irrigation intelligent

Ce système d’irrigation moderne est capable de régler automatiquement l’approvisionnement en eau, en fonction des besoins réels des végétaux.

Des appareils mesurent en permanence l’humidité du sol, la température ambiante et le niveau de précipitations.

Ces données sont ensuite acheminées par le biais de réseaux IoT vers une plateforme centralisée, généralement logée dans un data center (centre de données) sécurisé.
Elles sont ensuite confrontées à des prévisions climatiques et examinées par un système d’intelligence artificielle.

Ainsi, l’IA offre une prise de décision automatisée.

Par exemple, si le taux d’humidité du sol est suffisant, le système décale l’arrosage programmé.
De même, si une pluie est annoncée, il peut réduire ou annuler l’apport en eau.

A contrario, durant des périodes sèches et venteuses, l’algorithme augmente l’irrigation dans certaines régions sensibles.

Ainsi, en matière de gestion de l’arrosage urbain, l’IA transforme l’approche classique basée sur le calendrier en une approche adaptative.

Cette méthode innovante de gestion de l’irrigation repose sur les véritables besoins de la nature plutôt que sur un calendrier préétabli. On parle de « pilotage intelligent » de l’irrigation.

L’intelligence artificielle offre donc une chance unique d’améliorer la gestion de l’arrosage en milieu urbain en le rendant plus précis et plus réactif.

Certains systèmes incorporent également le principe de l’apprentissage profond.
Ces technologies s’appuient sur l’étude des saisons passées pour améliorer leurs propositions d’irrigation.

L’intelligence artificielle prédit aussi les modifications localisées.
Chaque espace vert, chaque jardin urbain ou terrain sportif bénéficie d’une analyse minutieuse de ses besoins, en fonction de son orientation, de sa flore et de son importance pour la biodiversité locale.

L’algorithme est ainsi capable de modifier les réglages à une échelle locale réduite.
En l’absence de cette automatisation, il serait quasi impossible de gérer manuellement de tels ajustements à l’échelle d’une ville entière.

Des bénéfices concrets et mesurables

Des avantages considérables pour l'environnement

En restreignant l’usage de l’eau d’irrigation, les municipalités conservent leurs réserves d’eau souterraines et locales.

Un arrosage adapté prévient également le ruissellement et l’érosion du sol.
Un excès d’eau peut effectivement provoquer le déplacement d’engrais et de substances polluantes vers les cours d’eau tels que rivières et fleuves.

De plus, si la municipalité baisse sa consommation d’eau et limite l’utilisation de pompes ou de camions-citernes, elle réduit indirectement son empreinte écologique.
La consommation d’énergie liée au transport de l’eau et les besoins en carburant pour sa diffusion sont proportionnellement moindres.

L’IA est un levier incontournable d’une irrigation urbaine efficace, permettant ainsi d’atteindre les objectifs écologiques des villes vertes.

Durant les périodes de sécheresse ou d’usage restreint de l’eau, une gestion judicieuse de l’irrigation permet, enfin, de prioriser les besoins.

Ainsi, l’automatisation de la gestion peut décider de suspendre l’irrigation des zones moins prioritaires en maintenant uniquement l’humidité des arbres et des ensembles essentiels.

Il devient alors possible de maintenir un minimum vital pour le végétal tout en respectant les limitations imposées.
La France s’est d’ailleurs fixé un objectif national de 10 % d’eau prélevée en moins d’ici 2030.

L’arrosage intelligent fera partie des leviers pour atteindre cette ambition.

L’amélioration de la santé des zones vertes

L’intelligence artificielle, en plus de l’eau et de l’énergie, joue un rôle dans l’amélioration de la santé des espaces verts.

Une meilleure gestion de l’eau consolide les végétaux et les gazons urbains, leur offrant une plus grande résistance face au stress hydrique, qui les rend plus vulnérables aux maladies et plus exposés aux insectes nuisibles.

Les gazons des stades conservent leur verdure sans excès d’eau. Les massifs de fleurs gardent aussi toute leur splendeur pendant l’été.

La préservation de la verdure améliore l’esthétique du paysage citadin.

En définitive, les habitants bénéficient de parcs et de jardins plus plaisants durant l’été.

Les pelouses restent désormais verdoyantes et les plates-bandes ne se dessèchent plus, des  bénéfices non négligeables pour la qualité de vie et l’attrait des quartiers.

Ces outils intelligents rendent également le suivi plus aisé pour les responsables des espaces verts.
Si une anomalie (fuite ou débit atypique) est détectée, le système a la capacité de produire une alerte sur-le-champ.

Cela autorise une intervention rapide pour réparer et prévenir le gaspillage d’eau.

L’optimisation de l’irrigation devient alors possible, réduisant ainsi la consommation d’eau et augmentant l’efficacité énergétique des systèmes en place.

Ainsi, les bénéfices procurés par ces dispositifs connectés pour améliorer l’irrigation en milieu urbain sont multiples.

En effet, cette approche se révèle non seulement avantageuse pour les ressources hydriques et l’environnement, mais également pour les finances publiques.

Toutefois, l’IA n’élimine pas le besoin de l’expertise de l’utilisateur. Elle lui fournit simplement des informations clés pour améliorer ses interventions.

L’humain conserve une place centrale. Il examine, confirme et modifie les choix effectués par l’appareil.

Libéré des tâches de surveillance fastidieuses, il peut alors se concentrer davantage sur la qualité du paysage et la santé des plantes.

Comme le remarque Erik Orsenna, membre de l’Académie française et fervent défenseur de la question de l’eau, cette ressource essentielle constitue un véritable challenge.

En effet, sa gestion avisée est l’un des principaux défis de notre époque.
L’usage de l’intelligence artificielle pour optimiser l’arrosage urbain s’aligne parfaitement avec cette tendance, en fournissant des réponses tangibles à l’échelle locale.

Conditions de réussite et obstacles à franchir

On attend beaucoup de l’IA pour améliorer l’arrosage en milieu urbain.

Néanmoins, il ne faut pas sous-estimer les conditions requises pour le succès de ces projets.