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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 ?
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.
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.
Sur le plan quantitatif, les économies d’eau envisageables sont considérables .
Par exemple, l’usage de capteurs et de programmateurs intelligents peut considérablement réduire la consommation d’eau.
Selon l’Agence américaine EPA, installer un programmateur d’irrigation intelligent peut réduire de 38 % l’eau utilisée en arrosage extérieur. 1
En pratique, une collectivité munie d’un système de ce genre peut économiser des millions de litres d’eau chaque année.
Un grand groupe immobilier américain a réussi à économiser 30,8 millions de gallons d’eau en 2023 après la mise en place d’un système d’irrigation intelligent.
Cette économie représente approximativement 117 millions de litres d’eau consommée.
Cette forte diminution de la consommation en eau se reflète aussi par une baisse des coûts pour les municipalités.
Elle permet aussi de réduire les ponctions en eau potable des réseaux d’approvisionnement lors des pics de chaleur.
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’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.
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.
En premier lieu, la mise en place d’un système d’irrigation intelligent représente un coût important.
Des capteurs solides et des programmateurs reliés doivent équiper les zones d’irrigation.
Il est également indispensable d’établir un réseau de communication (radio, 4G/5G, IoT…) pour acheminer les informations.
Il faut enfin acquérir la plateforme logicielle d’analyse.
Toutes les villes ne disposent pas des mêmes moyens financiers. Et la rentabilité de l’investissement ne s’évalue que sur le long terme.
Il peut néanmoins être amorti en quelques années grâce aux économies d’eau et d’énergie réalisées.
Cependant, des soutiens financiers ou des partenariats public-privé pourraient favoriser la mise en place de ces démarches novatrices.
Cela est notamment le cas lorsqu’ils s’intègrent dans une stratégie plus large de développement durable ou de cité intelligente.
L’irrigation intelligente est fréquemment intégrée dans une politique d’urbanisme globale.
Les données connectées sont aujourd’hui exploitées pour optimiser de nombreux services (énergie, mobilité, déchets, etc.).
L’eau n’échappe pas à cette tendance. Piloter les infrastructures via le numérique ouvre des opportunités de durabilité jusqu’alors inaccessibles.
Le succès repose ensuite sur la pertinence des données rassemblées et celle des systèmes d’intelligence artificielle mis en œuvre.
Une intelligence artificielle dédiée à l’arrosage urbain doit être correctement calibrée.
Il est nécessaire de prendre en compte les espèces végétales implantées, les caractéristiques du sol et le climat local.
Il est également fréquent de devoir recourir à des phases de test et d’ajustement pour adapter les algorithmes aux conditions réelles du terrain.
Une autre composante essentielle est l’implication du personnel.
Pour exploiter le plein potentiel de ces nouveaux outils, les équipes techniques doivent être formées à leur utilisation.
Les techniciens, en se familiarisant avec l’interface de contrôle et en saisissant les recommandations de l’IA, doivent garder un regard critique.
Leur expertise demeure indispensable pour valider ou modifier les suggestions automatisées.
Enfin, la maintenance des capteurs et des équipements connectés ne doit pas être négligée. Pour assurer la fiabilité du système à long terme, il est important de contrôler fréquemment leur performance (batteries, calibrage).
L’emploi de l’intelligence artificielle soulève des questions en matière de cybersécurité et de protection des données.
Concernant l’arrosage en milieu urbain, les données recueillies sont principalement d’ordre environnemental.
Il convient donc d’assurer la sécurité des systèmes afin d’éviter tout risque de piratage.
Les fournisseurs de solutions font d’ailleurs preuve d’innovation pour garantir la sécurité et la fiabilité de leurs plateformes.
En dépit de ces obstacles, la tendance semble effectivement initiée.
Des métropoles avant-gardistes comme Barcelone ou Singapour ont déjà adopté des systèmes d’irrigation intelligents pour la gestion de leurs espaces verts urbains.
Résultat : des économies d’eau significatives.
Plusieurs municipalités en France expérimentent également ces technologies afin de moderniser leur gestion de l’eau.
Chez idverde, nous suivons de près les progrès technologiques en matière de gestion durable de l’eau.
Nous aidons les collectivités à adapter leurs méthodes et à intégrer des solutions capables d’optimiser l’irrigation à l’échelle des zones urbaines.
L’application de l’intelligence artificielle est une réalité en pleine croissance.
La chaîne technologique de l’arrosage intelligent permet aujourd’hui de mieux gérer chaque goutte d’eau en ville.
Les résultats sont probants.
Des milliers de mètres cubes d’eau ont été économisés et les espaces verts se montrent plus robustes.
La ville, elle, gagne en résilience face au changement climatique.
Les modèles climatiques pourraient à l’avenir aider à faciliter la planification en anticipant les phases de sécheresse plusieurs semaines à l’avance.
En conclusion, l’intelligence artificielle pour optimiser l’arrosage urbain s’intègre donc dans un processus d’amélioration continue, en faveur des cités et de l’écosystème.
Il semble indéniable que cette avancée façonnera la gestion des futures métropoles, plus respectueuses de l’environnement, plus économes en eau et plus résistantes.
1 The Current : Summer 2023 – US EPA – Celebrating Smart Irrigation Month Is No-Brainer
