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L’herbier vaudois franchit la frontière du big data

Les plantes séchées sont numérisées au Jardin botanique, ouvrant la voie à de nouvelles recherches

Chaque jour jusqu’au 13 avril, des planches de l’herbier vaudois, qui recense 2600 espèces, sont numérisées. Sur chaque support, ici des feuilles de chêne, un code QR est collé à côté de ses références manuscrites. Il contient des informations comme le nom de l’espèce et l’endroit où il a été récolté. La machine scanne 600 photos de très grande qualité en une heure.
Chaque jour jusqu’au 13 avril, des planches de l’herbier vaudois, qui recense 2600 espèces, sont numérisées. Sur chaque support, ici des feuilles de chêne, un code QR est collé à côté de ses références manuscrites. Il contient des informations comme le nom de l’espèce et l’endroit où il a été récolté. La machine scanne 600 photos de très grande qualité en une heure.
Patrick Martin

«La bête doit être nourrie quotidiennement.» Une grosse boîte en métal a envahi l’une des salles d’exposition du musée du Jardin botanique lausannois. Et elle est gourmande! Elle doit avaler des milliers de spécimens au rythme de 9 heures par jour. Des échantillons de feuilles de chêne, de frêne, de sabot-de-Vénus (orchidée) ou encore d’edelweiss issus de l’herbier vaudois sont en train d’être entièrement numérisés.

Un passage vers le big data qui promet à ses futurs utilisateurs de nouveaux outils de conservation de la biodiversité, mais aussi une meilleure compréhension de son évolution. Ce processus peut être observé in situ par les visiteurs de l’institution lausannoise jusqu’au 13 avril. «Avec ses 120'000 spécimens, l’herbier cantonal recense 2600 espèces, soit une grande diversité sachant que la Suisse en compte 3000», explique Christophe Randin, le conservateur.

Cette précieuse collection a été enrichie entre le XVIIIe et la fin du XXe siècle par de célèbres botanistes vaudois – parmi eux Jean Gaudin (1766-1833) qui a décrit au cours de sa carrière 170 nouvelles espèces – mais aussi des hommes de science et de nombreux amateurs éclairés. «Au XVIIIe, on allait volontiers ramasser des fleurs et «se conter fleurette» pour se séduire, signe que l’intérêt pour la botanique était très marqué», plaisante François Felber, directeur des lieux. Certains échantillons sont d’ailleurs surreprésentés car de nombreuses collectes étaient réalisées par des citadins en vacances dans les Préalpes vaudoises, notamment dans la région de la Dent-de-Jaman.

Tous les lundis durant 25 ans

Il a fallu plus d’un an de travail en amont à la botaniste Noémie Chervet pour préparer l’herbier à sa numérisation. À savoir: réunir sous la forme d’un code QR des informations précises sur chaque échantillon. Une tâche qu’elle n’aurait jamais pu faire seule sans l’engagement bénévole d’amoureux des petites plantes – un vivier de retraités passionnés – qui se sont réunis tous les lundis durant 25 ans pour fixer chaque espèce minutieusement sur leur support papier à l’aide de fines bandes autocollantes. «Ils ont indéniablement participé au maintien de la collection et facilité notre travail aujourd’hui», admet Noémie Chervet.

L’institution lausannoise a fait appel à une entreprise hollandaise – la seule au monde actuellement capable de scanner à grande échelle des herbiers. Elle a déjà fait ses preuves au Musée d’histoire naturelle de Paris. «Avec 600 images par heure, je vous laisse imaginer la cadence de la numérisation. Le traitement se fait en temps réel. La machine déchiffre l’étiquette de la plante à l’aide du code QR qui permet de dématérialiser l’information et de classer automatiquement les échantillons par espèce et par région. Chaque photo est extrêmement détaillée. On peut même distinguer un grain de pollen sur la feuille», s’enthousiasme Christophe Randin. Une technique qui aurait été encore impossible il y a quelques années, faute de volume de données trop lourd pour être stocké. «Aujourd’hui, elles sont envoyées sur un serveur de l’Université de Lausanne et devraient être consultables d’ici à la fin de l’année», ajoute le conservateur.

La numérisation booste la recherche

Le transfert des plantes séchées dans le big data permet non seulement d’assurer la pérennité, même virtuelle, de l’herbier vaudois en cas de sinistre, mais décuple les moyens de le consulter et de l’enrichir depuis les quatre coins de la planète. Avec les outils de la numérisation, les chercheurs peuvent par exemple reconstruire rétrospectivement l’évolution de la biodiversité dans l’espace et le temps. En mesurant trois différentes feuilles de chêne du canton à l’aide d’un logiciel de reconnaissance de forme, un botaniste de l’Université de Lausanne a démontré que la taille, la surface et la pilosité des feuilles dépendaient de la température et de l’ensoleillement. Permettant ainsi de mieux comprendre les liens existant entre l’environnement et ces espèces.

Grâce au big data, les scientifiques ont aussi la capacité de confronter des observations actuelles et historiques avec des simulations basées sur des modèles statistiques afin de vérifier des hypothèses sur l’impact du climat sur certains végétaux. Il a ainsi pu être démontré que la plante alpine appelée saule réticulé était particulièrement sensible aux effets du réchauffement climatique.

«La numérisation nous permet d’assurer un suivi des plantes sur le long terme, de savoir pourquoi une espèce a disparu ou quand et comment la réintroduire», résume Christophe Randin qui lancera d’ici l’été un appel à la communauté adepte de la science collaborative pour affiner d’un cran les outils de recherche de l’herbier vaudois 2.0

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