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Avec sa caméra hyperspectrale miniature, combinée à l’intelligence artificielle et embarquée sur un drone, la start-up Gamaya permet aux agriculteurs d’estimer les besoins de leurs champs avec une précision inédite : un pas de géant pour l’agriculture durable.

Dans le cadre d’un programme d’études pour la préservation des ressources en eau douce, Yosef Akhtman et son équipe ont mis au point une caméra hyperspectrale miniature capable de décomposer des images de plus d’une centaine de bandes spectrales très étroites. Cette innovation a permis de capturer des images de champs cultivés et d’en extraire davantage d’informations agronomiques que les caméras répertoriant les spectres habituels, dont les fréquences du rouge, du bleu et du vert. En effet, les images prises montrent différentes couleurs générées par la réflexion des cultures ou des terres dont la « signature spectrale » dépend de leur état physiologique. À titre indicatif, les feuilles d’une plante souffrant d’un manque d’eau, d’éléments nutritifs, ou attaquée par des parasites réfléchissent une lumière différente. C’est ainsi que Gamaya aborde les défis de l’agriculture commerciale avec un système d’imagerie aérienne permettant de prélever des données sur l’état et la composition des sols au centimètre près.

Fondée en 2015 par le docteur en génie électrique Yosef Akhtman et deux de ses confrères Dragos Constantin et Igor Ivanov, actuellement CEO de la société, Gamaya est classée au 7e rang du TOP 100 des meilleures start-up suisses. Désormais, le spin-off de l’EPFL fournit aux agriculteurs les outils nécessaires pour une compréhension personnelle de leurs cultures et de leurs terres. En résumé, elle analyse les images capturées à l’aide d’un logiciel conçu par ses propres soins. Avec des solutions sur mesure, et en collaboration avec des experts en agronomie, la société adapte ses modèles statistiques en fonction des spécificités de la région ou encore du type de culture de chaque client. La caméra hyperspectrale miniature combinée à l’intelligence artificielle fixée sous un drone permet aux agriculteurs d’estimer les besoins de leurs plantations avec un très haut degré de précision. La technologie facilite la vie des producteurs industriels par le biais d’une application installée sur le téléphone portable qui affiche des images multicolores capturées par des drones et des satellites. Chaque couleur correspond à un problème spécifique : par exemple, les feuilles jaunes démontrent que le chaume commence à dépérir en raison d’un insecte qui aspire la sève et y transmet des toxines. Les informations affichées à l’écran permettent à l’agriculteur d’accéder à une énorme quantité de données afin d’entretenir ses plantations avec méticulosité.

L’agriculture de précision vise à produire davantage de manière durable: utiliser moins de pesticides et moins d’eau pour obtenir des récoltes plus riches

Un robot téléguidé
Combinaison de toutes les technologies avancées, notamment le GPS, le Wi-Fi et les capteurs, les drones sont l’un des progrès les plus impressionnants du 20e siècle. Initialement invention militaire destinée à effectuer des missions de reconnaissance sans engager la vie des soldats, le drone s’est depuis lors démocratisé. Prisé des amateurs de sports extrêmes, et de geeks qui l’utilisent comme simple accessoire pour caméra de type GoPro, le dispositif mobile et autonome figure, aujourd’hui, parmi les appareils connectés les plus en vogue auprès du grand public. Quant au monde professionnel, il y voit un outil indispensable, qu’il s’agisse de la gestion de soins ou de la livraison de colis, de la logistique ou encore de la sécurité. Depuis que le drone civil est apparu en 2010, son évolution a largement dépassé sa fonction première. On ne compte désormais plus ses multiples applications.

Petit robot aux allures de faux bourdon téléguidé par ordinateur survolant la terre, le drone ressemble à un ovni. Pourtant, le phénomène, bien réel, gagne du terrain chez les producteurs industriels. De nombreuses fonctions telles que la prise de vue aérienne et le suivi de la croissance des plantes, l’inspection visuelle des terres et le repérage des dégâts garantissent une qualité optimale des récoltes. Doté de capteurs qui facilitent l’analyse d’une pléthore de données, dont le niveau d’azote ou le taux d’humidité, le drone saisit l’information essentielle aux agriculteurs afin d’économiser sur les coûts et le temps de production, en adaptant précisément le niveau d’engrais ou de pesticides à appliquer à des endroits précis. En outre, régler la quantité de produits phytosanitaires nécessaire à traiter les cultures améliore non seulement les rendements mais aussi conduit à un retour sur investissement plus rapide. Avec pour objectif de soutenir une agriculture durable, la solution intégrée de Gamaya permet d’effectuer un diagnostic à grande échelle des champs, de dépister des maladies, infestations et mauvaises herbes. La technologie de pointe fournit aux agriculteurs des indications avec exactitude. Les drones détectent les déficiences, invisibles à l’œil, de façon précoce et déterminent le moment optimal pour la cueillette. Enfin, localiser les problèmes et répandre les pesticides et les engrais uniquement dans les zones concernées contribue à augmenter la marge de profit par hectare.

Gamaya caméra hyperspectrale agriculture
Gamaya caméra hyperspectrale agriculture
L’imagerie hyperspectrale (au dessus) produite par la caméra miniature embarquée et l’intelligence artificielle fournies par Gamaya offrent des solutions agronomiques inédites pour l’amélioration de l’efficacité et la durabilité de l’agriculture.

L’intelligence artificielle
L’agriculture de précision vise à produire davantage de manière durable, à savoir, utiliser moins de pesticides et moins d’eau pour obtenir des récoltes plus riches, et dans la mesure du possible, exploiter moins de surface. Néanmoins, force est de constater que 70% des terres arables dans le monde sont déjà cultivées et que la demande en nourriture risque d’augmenter de 70% d’ici 2050. Dans ce contexte, il devient impératif d’anticiper les besoins de l’humanité en matières premières agricoles. D’autre part, l’agriculture recourant à l’intelligence artificielle exige des connaissances spécifiques à chaque plante, ce qui requiert une véritable expertise. Actuellement accessible pour les plantations de canne à sucre, de soja et de tabac, le système de Gamaya a été testé avec succès au Brésil.

En visant un marché potentiel de 5 milliards de dollars, la jeune entreprise séduit les investisseurs avec ses solutions intelligentes. À ce jour, elle est parvenue à lever plus de 10 millions de francs notamment auprès de la Fondation Sandoz, Peter Brabeck-Lemanthe, Seed4Equity, VI Partners, ICOS, et plus récemment Mahindra & Mahindra, le constructeur d’automobiles et de machines agricoles. Désormais, Gamaya compte étendre ses activités à l’international et à d’autres cultures telles que le maïs et la vigne, en partenariat avec Mahindra & Mahindra en Inde et la société suisse leader mondial dans l’agroalimentaire, Syngenta.