Un nouvel outil de simulation NCSU pourrait aider à lutter contre les attaques de ravageurs et de maladies sur les cultures et les forêts
Date publiée:par Laura Oleniacz
Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont développé un outil de simulation informatique pour prédire quand et où les ravageurs et les maladies attaqueront les cultures ou les forêts, et également pour tester quand appliquer des pesticides ou d'autres stratégies de gestion pour les contenir.
"C'est comme avoir un tas de Terres différentes sur lesquelles expérimenter pour tester comment quelque chose fonctionnera avant de consacrer du temps, de l'argent et des efforts pour le faire", a déclaré l'auteur principal de l'étude. Chris Jones, chercheur à la North Carolina State University Centre d'analyse géospatiale.
Dans la revue Frontières de l'écologie et de l'environnement, des chercheurs signalé pour leurs efforts de développement et de test de l'outil, qu'ils ont appelé « PoPS », pour Plateforme de prévision de la propagation des ravageurs ou des agents pathogènes. Travailler avec le Service d'inspection zoosanitaire et phytosanitaire du ministère américain de l'Agriculture, ils ont créé l’outil permettant de prévoir tout type de maladie ou d’agent pathogène, quel que soit le lieu.
Leur système de modélisation informatique fonctionne en combinant des informations sur les conditions climatiques propices à la propagation d'une certaine maladie ou d'un ravageur avec des données sur les endroits où les cas ont été enregistrés, le taux de reproduction de l'agent pathogène ou du ravageur et la manière dont il se déplace dans l'environnement. Au fil du temps, le modèle s'améliore à mesure que les gestionnaires des ressources naturelles ajoutent les données qu'ils collectent sur le terrain. Ces retours répétés avec de nouvelles données aident le système de prévision à mieux prédire la propagation future, ont déclaré les chercheurs.
"Nous disposons d'un outil qui peut être mis entre les mains d'un utilisateur non spécialisé pour en savoir plus sur la dynamique et la gestion de la maladie, ainsi que sur la manière dont les décisions de gestion affecteront la propagation à l'avenir", a déclaré Jones.
Cet outil est nécessaire alors que les agences étatiques et fédérales chargées de contrôler les ravageurs et les maladies des cultures sont confrontées à un nombre croissant de menaces pour les cultures, les arbres et d'autres ressources naturelles importantes. Ces ravageurs menacent les approvisionnements alimentaires et la biodiversité des forêts et des écosystèmes.
"Le plus gros problème est le grand nombre de nouveaux parasites et agents pathogènes qui arrivent", a déclaré Jones. « Les agences étatiques et fédérales chargées de leur gestion disposent d’un budget de plus en plus réduit à consacrer à un nombre toujours croissant de parasites. Ils doivent trouver comment dépenser cet argent le plus judicieusement possible.
Les chercheurs utilisent déjà le PoPS pour suivre la propagation de huit ravageurs et maladies émergents. Dans l'étude, ils ont décrit l'amélioration du modèle pour suivre mort subite du chêne, une maladie qui a tué des millions d'arbres en Californie depuis les années 1990. Une nouvelle souche plus agressive de la maladie a été détectée dans l'Oregon.
Ils améliorent également le modèle pour suivre mouche lanterne tachetée, un ravageur envahissant aux États-Unis qui infeste principalement un certain type d’arbre invasif connu sous le nom d’« arbre du ciel ». La mouche tachetée infeste les cultures fruitières en Pennsylvanie et dans les États voisins depuis 2014. Elle peut attaquer les cultures de raisins, de pommes et de cerises, ainsi que les amandes et les noix.
Les chercheurs ont déclaré que, tout comme les météorologues intègrent des données dans des modèles pour prévoir le temps, les écologistes utilisent les données pour améliorer la prévision des événements environnementaux, notamment la propagation des ravageurs ou des agents pathogènes.
"Il y a un mouvement en écologie pour prévoir les conditions environnementales", a déclaré Megan Skrip, co-auteur de l'étude et communicatrice scientifique au Center for Geospatial Analytics. « Si nous pouvons prévoir la météo, pouvons-nous prévoir où il y aura une prolifération d’algues, ou quelles espèces se trouveront dans certaines zones à certains moments ? Cet article est l’une des premières démonstrations de cette méthode pour lutter contre la propagation des ravageurs et des agents pathogènes.
L'étude intitulée « Prévoir de manière itérative les invasions avec PoPS et un peu d'aide de nos amis » a été publiée le 3 juin 2021 dans la revue Frontières de l'écologie et de l'environnement. Il a été rédigé par Chris Jones, Shannon Jones, Anna Petrasova, Vaclav Petras, Devon Gaydos, Megan Skrip, Yu Takeuchi, Kevin Bigsby et Ross Meentemeyer. Il a été partiellement financé par la National Science Foundation dans le cadre du programme NSF-NIH sur l'écologie et l'évolution des maladies infectieuses, ainsi que par Google Cloud et NVIDIA.
Source primaire: WRAL TechWire