Vue de l'allée principale de l'exposition « État des plantes et des champignons du monde ».
Numéro spécial Botanique numérique

La révolution numérique de la biodiversité a besoin de plus que de données

Lors du symposium de Kew sur l'état des plantes et des champignons dans le monde, la numérisation a promis de nouvelles avancées scientifiques, une conservation plus efficace et une intelligence artificielle plus rapide. Mais les questions les plus épineuses concernaient les populations, le pouvoir et les bénéficiaires.

https://www.botany.one/the-digital-biodiversity-revolution-needs-more-than-data/

Vous connaissez quelqu'un à qui cela plairait ?

Le Symposium sur l'état des plantes et des champignons dans le monde (SOTWPF) Elle s'est construite autour d'un thème simple mais immense : la révolution numérique de la biodiversité. Le rapport SOTWPF Cet ouvrage s'appuie sur les contributions de plus de 400 experts issus de plus de 170 institutions réparties dans 40 pays. Il a également été publié dans le cadre de la collection spéciale de la New Phytologist Foundation. Exploiter les avantages de la numérisation des spécimens, qui comprend plus de 50 contributions de scientifiques provenant de 38 pays.

Le symposium de trois jours a été retransmis en direct, mais l'expérience en présentiel était tout autre. La révolution numérique de la biodiversité se déroulait dans les couloirs et l'amphithéâtre du laboratoire Jodrell de Kew, entre les files d'attente pour le café, les affiches, les visites de l'herbier et du champignonnière, et les pauses au bord du lac, parmi les nénuphars en fleurs.

Botany One proposait un stand rempli de bonbons, des fruits inattendus et une tombola avec un set LEGO Bonsaï à gagner pour les abonnés à la newsletter. À côté de notre stand, Max Communications Ils faisaient la démonstration de leur station de travail de numérisation, notamment d'un appareil photo Fujifilm de 100 mégapixels d'une valeur de plus de 5 000 £. J'ai fait une petite blague sur le fait de distraire l'équipe et de m'enfuir avec, mais elle a cessé lorsqu'on nous a dit que l'appareil photo disposait de son propre système de suivi de sécurité.

Autour du laboratoire Jodrell pendant le symposium SOTWPF : Hugh Dickinson, de la Annals of Botany Société, Juniper Kiss, rédactrice invitée de Botany One, et Alun Salt Au stand de Botany One ; séances d’affichage ; et présentation par Alan Paton du projet de numérisation de Kew. Source : Juniper Kiss

J'ai a suivi les précédents événements sur l'état des plantes et des champignons dans le monde en ligneMais la diffusion en direct ne peut pas recréer les échanges informels autour des affiches, autour d'un café, ou après une visite de l'herbier, du champignonnière ou des jardins. Le repas était, bien sûr, végétalien. Les présentations éclair ont parfaitement retranscrit l'énergie de la réunion : 60 secondes, carton jaune, carton rouge, sonnerie. Je suis convaincu que la plupart des réunions gagneraient à être organisées de cette façon.

Botany One Numéro spécial Botanique numérique Tout au long du mois, nous avons abordé les mêmes questions. Nous avons traité des réalités du terrain liées à la recherche de plantes, des astuces et conseils en matière de numérisation, des informations que peuvent révéler les collections et de l'articulation entre les outils globaux et les actions locales. Le symposium a donné l'impression de réunir tous ces thèmes en un seul lieu, autour d'un café généreux et en présence de nombreux scientifiques partageant leurs différentes approches pour atteindre un objectif commun.

Ce que j'en ai retenu, c'est que la révolution numérique de la biodiversité est bien réelle et porteuse d'espoir. Des millions de collections sous-utilisées sont en cours de numérisation à travers le monde. Mais si cette révolution progresse plus vite que la traçabilité, le consentement, le renforcement des capacités, le partage des bénéfices et le financement à long terme, elle risque de transformer les collections en une nouvelle infrastructure extractive. Les discussions ont mis en lumière le potentiel technique ; elles ont également laissé en suspens la question plus complexe de savoir comment les institutions bien dotées pourront soutenir celles qui le sont moins, sans en retirer plus de valeur qu'elles n'en rendent.

L'atelier en présentiel a permis de déterminer les priorités de la communauté : numériser davantage de collections, améliorer les données existantes, financer les infrastructures locales, former le personnel ou gérer les documents sensibles. Je suis reparti sans réponse claire, notamment quant au financement des projets plus longs et à la manière dont les institutions les mieux dotées soutiendront les collections sous-financées. Il est important d'exprimer cette incertitude, car elle est au cœur de toute cette transformation. Bien que tous les résumés et enregistrements du symposium soient disponibles en ligne, voici quelques points saillants.

Jour 1 : Des spécimens aux actions de conservation

L'un des premiers exemples provenait de Marianne Leroux, de le Institut national sud-africain pour la biodiversité (SANBI)(la prise en charge Erica verticillataCette espèce des Cape Flats a disparu à l'état sauvage durant la première moitié du XXe siècle, suite à l'expansion urbaine et au développement agricole. Les collections d'herbiers ont permis aux spécialistes de la conservation de reconstituer son aire de répartition et son habitat. Les spécimens vivants ont ensuite contribué à sa réintroduction.

Lors de sa présentation, Leroux a déclaré : « Bien que le lien entre les spécimens individuels et la politique puisse sembler lointain, ce lien est réel et ne doit jamais être sous-estimé. »

C'est la voie la plus transparente pour la numérisation. Une étiquette de spécimen peut devenir une liste de contrôle. Une liste de contrôle peut devenir une liste rouge. Une liste rouge peut mener à une décision politique. Une décision politique peut déterminer si une zone d'habitat est protégée ou urbanisée. Il ne s'agit pas de nostalgie pour les anciennes vitrines, mais de données probantes circulant à travers le monde.

Erica verticillata Ce document illustre l'impact de la numérisation en Afrique du Sud : d'anciens spécimens d'herbier ont permis de reconstituer l'habitat et la répartition d'une espèce autrefois disparue à l'état sauvage. Source : YouTube [1: 43: 02]

La même session a ensuite porté sur les collections microbiennes et fongiques, après avoir examiné les herbiers. Andrey Yurkov, de l'Institut Leibniz DSMZ, a souligné que les collections microbiennes constituent « un tout autre monde ». Il suffit de jeter un coup d'œil à Informations sur la soucheIl ne s'agit pas seulement d'étiquettes et d'images. Cela inclut des souches viables, des cultures, des séquences, des conditions de croissance, des données métaboliques, des noms, des identifiants, des restrictions de brevets et parfois Protocole de Nagoya or Convention on Biological Diversity Limites d'accès liées à la CDB. Pour les champignons, le problème se complexifie : un spécimen, une culture vivante, une séquence environnementale et une photographie d'iNaturalist peuvent tous concerner le même organisme, mais appartenir à des systèmes différents.

Andrey Yurkov a présenté les collections microbiennes comme des systèmes de données liés, où les souches sont associées à leur disponibilité, leurs isolats, leurs conditions de croissance, leurs séquences, leur taxonomie, leur nomenclature et leurs métadonnées. Source : YouTube [2: 17: 09]

Ensuite Hannah McPhersonSon intervention en Australie et en Nouvelle-Zélande a présenté la numérisation comme une collaboration de longue haleine plutôt que comme un projet unique. Herbier virtuel australasien a débuté comme une collaboration entre les herbiers australiens et est maintenant connectée à Atlas de l'Australie vivante et GBIF. McPherson a décrit des collections individuelles allant de 1.6 000 à 1,6 million de spécimens, les bases de données australiennes étant bien plus avancées en matière d’imagerie, tandis que l’imagerie néo-zélandaise est beaucoup plus avancée. Elle a mis en lumière de nombreux outils et bases de données australiens (par exemple). AusTraits, Hespérie, SpeciMate), et comment elles facilitent également la préservation du patrimoine culturel, en offrant des possibilités de gestion des spécimens tenant compte des spécificités culturelles et de restitution des connaissances. Comme l'a dit McPherson, « un objet collecté hier, un autre collecté il y a des centaines d'années » peuvent tous contribuer à reconstituer le paysage mondial.

L'un de ses exemples les plus mémorables était « Got by Dan ». Cette phrase apparaît sur des spécimens collectés par George Caley, le premier botaniste nommé par le gouvernement à Sydney, lorsqu'il travaillait avec le détenteur du savoir des Premières Nations Daniel MoowattinCes étiquettes ne se contentent pas d'identifier les plantes. Elles contribuent à reconstituer l'histoire de la collecte, du langage et de la reconnaissance. Elles montrent aussi pourquoi la numérisation peut être une forme de restauration, à condition d'être réalisée avec soin. Une image de spécimen sans ce contexte serait bien moins riche.

Hannah McPherson a démontré comment les herbiers australasiens associent une infrastructure de numérisation à long terme à des processus d'IA, à la qualité des données, à la conservation et au rapatriement des connaissances. Source : Juniper Kiss

Carlos Jaramillo's PollenGeo Le discours a mis en lumière les merveilles de palynologieLe pollen est quasiment indestructible, d'une incroyable diversité et précieux pour l'authentification du miel, les allergies, la médecine légale, l'archéologie, l'exploration pétrolière et la paléoécologie. Il nous renseigne sur le passage des abeilles, le parcours d'un corps, les migrations humaines en Europe et l'aspect de l'Amazonie il y a des millions d'années. Les travaux de Jaramillo associent la numérisation robotisée de lames microscopiques à des réseaux neuronaux entraînés sur du pollen néotropical. La numérisation d'une lame prend environ 12 minutes et produit un fichier d'environ 20 à 25 Go, transformant ainsi un travail qui nécessitait autrefois des heures d'observation au microscope en un processus automatisé. OMERO, le Archives BioImage, bases de données MySQL, serveurs, microscopes, stations de travail et ordinateurs de traitement de l'IA.

L'intervention de Jaramillo a également donné lieu à l'une des meilleures citations techniques du symposium.

« Je fais ce métier depuis environ 35 ans, et nous utilisons des images tout le temps, mais je ne savais pas vraiment ce qu'était une image avant de commencer ce projet. »

Par exemple, faites Vous connaître la différence entre JPEG et PNGUne image numérique n'est pas qu'une simple image esthétique sur un écran. Elle est composée de pixels, de plans focaux, de formats de fichiers, de compression, de métadonnées, de couleurs, de résolution et d'informations. Ces éléments sont importants car les collections sont désormais préparées pour être consultées aussi bien par les machines que par les humains.

Les travaux de Carlos Jaramillo sur PollenGeo transforment les lames microscopiques en ensembles de données d'images exploitables par l'IA. Source : YouTube [2: 37: 03]

Jour 2 : Des spécimens d’herbier aux coordonnées et aux caractéristiques

Damon LittleLa conférence de [nom de l'intervenant] a abordé ce même problème sous l'angle du langage. Sòlarsteinn est un système d'IA permettant de géoréférencer les étiquettes de spécimens. Il a commencé par l'objet à l'origine du nom : une statuette datant de l'époque viking. Sunstone qui divise la lumière en deux faisceaux et peut aider à repérer le soleil par temps couvert. C'était une bonne métaphore. Une étiquette d'herbier est aussi un outil de navigation, mais un outil peu pratique.

Une étiquette peut contenir un ancien nom de lieu, une abréviation de collectionneur, une gare disparue, ou une expression comme « près de » ou « aux alentours » qui doit être convertie en coordonnées. Le système de Little n'a pas été présenté comme une solution miracle. Il se souvenait des débuts du projet. « Utilise un LLM, disaient-ils. Ça marchera tout seul, disaient-ils. » Un soupir et un petit rire étouffé s'ensuivirent. L'architecture réelle était bien plus rigoureuse : GBIF et iDigBio Données d'entraînement et de test, tokenisation SentencePiece, 4 096 identifiants de jetons, Noyau de Darwin sorties, coordonnées sphériques, mécanismes d'attention et une fonction de perte personnalisée utilisant la distance orthodromique à travers la Terre.

Transformer des spécimens d'herbier vieux de plusieurs siècles en données « prêtes pour l'IA » n'est pas un slogan. Il s'agit de transformer un langage historique irrégulier en données structurées sur la biodiversité. Les travaux plus vastes de Little comprennent également : Ensemble de données Herbarium 2021 du défi Half-Earth, ce qui a permis de créer un ensemble de données d'entraînement vaste et diversifié pour la reconnaissance automatique des taxons à partir de feuilles d'herbier.

La présentation de Damon Little à Sòlarsteinn a démontré comment des textes historiques de localisation peuvent être transformés en données d'entrée de modèle tokenisées et en données de géoréférencement structurées de type Darwin Core. Source : YouTube [38: 47]

Ensuite, Jeannine Cavender-Bares, des herbiers de l'université Harvard, a repoussé les limites de la numérisation au-delà des étiquettes et des images RVB. Sa conférence sur spectres de réflectance d'herbier L'étude a démontré comment les spécimens peuvent contenir des informations sur la structure, la chimie, la fonction et la phylogénie des plantes. Dans son rapport, elle explique que les photons du spectre visible nous permettent de percevoir les couleurs, tandis que les longueurs d'onde du proche infrarouge et de l'infrarouge à ondes courtes véhiculent des informations sur « la structure, la chimie et de nombreux autres aspects de la morphologie végétale ». Cependant, la méthodologie reste encore fragile, car différents instruments, fonds, configurations optiques et métadonnées doivent encore être standardisés. Groupe de travail iHerbSpec cherche à mettre en place des protocoles partagés avant que les ensembles de données spectrales incompatibles ne se multiplient.

Les spectres de réflectance des herbiers permettent d'établir des liens entre les spécimens et la structure, la chimie et la fonction des plantes, la télédétection et la modélisation des écosystèmes globaux. Une table ronde suivra. Source : YouTube [1:00:48]/Baiser de genévrier

Les champignons, enfin au centre de l'attention

Les champignons ont défilé lors du symposium, rappelant une fois de plus ce qui manque encore. Esther Gaya's Projet de séquençage du fongarium Ce projet utilise des spécimens types de champignons historiques comme preuves génomiques. Il vise à caractériser moléculairement 7 000 spécimens types, issus de collections qui regroupent plus de 1.8 million de spécimens et environ 61 000 types, afin de les mettre à la disposition du public. Lors de sa présentation, Ester a souligné que le séquençage du matériel type ne se limite pas à l’ajout d’ADN à d’anciens spécimens ; il contribue à stabiliser la nomenclature fongique, à relier les collections historiques aux phylogénies modernes et à rendre les champignons plus utiles pour la conservation et la recherche sur la biodiversité.

Le projet de séquençage Fungarium d'Ester Gaya comble les lacunes en matière de données génomiques pour les spécimens types de champignons et les collections historiques. Source : YouTube [4: 54: 40]

Larissa Trierveiler Pereira Les discussions sur la diversité fongique du Brésil ont mis en lumière l'autre aspect du problème. Le Brésil dispose d'une importante infrastructure nationale de données sur les plantes, notamment… Flore et champignons du Brésil Sur la plateforme REFLORA, les champignons ont souvent été à la traîne par rapport aux plantes en termes de participation, de monographies, de listes d'endémisme et d'utilisation à des fins de conservation. Pereira a décrit son travail sur des champignons gastéroïdes étranges et colorés – « assez bizarres, c'est pour ça que je les aime » – tout en montrant comment les données sur les spécimens, les enregistrements du GBIF et les plateformes nationales sont nécessaires pour intégrer les champignons aux Listes rouges et aux politiques de conservation. Son intervention a également démontré que les données issues des collections peuvent se traduire en droit. Le Brésil dispose désormais d'une liste nationale officielle d'espèces fongiques menacéesElle a également utilisé les méthodes suivantes : elle accorde aux champignons répertoriés une protection légale et impose des restrictions sur leur collecte, leur transport, leur stockage, leur gestion et leur commerce. Rickiella edulis, le « champignon gruyère », comme exemple concret de la manière dont les données d’échantillons, les enquêtes de terrain, la caractérisation moléculaire, la conservation ex situ et la sensibilisation du public peuvent être mises en œuvre pour la conservation des champignons.

La liste officielle brésilienne des espèces fongiques menacées illustre comment les données issues des spécimens fongiques peuvent passer des collections à la législation et à la protection de la conservation. Source : YouTube [5: 26: 04]

Des affiches montraient également l'ampleur du patrimoine qui reste inaccessible : Madagascar possède plus de 3 000 spécimens de champignons, mais une part importante est perdue, mal conservée ou hébergée dans des mycologies étrangères, notamment en Europe. La numérisation peut certes lever certaines barrières géographiques, mais elle ne saurait faire disparaître ces barrières.

Quand les herbiers silencieux parlent

Daniel Zhigilala conférence de sur herbier silencieux Il a sans doute reçu les applaudissements les plus longs du symposium. Son point de départ était simple : un spécimen dans une armoire poussiéreuse peut être tout aussi important scientifiquement qu’un spécimen exposé sur un portail numérique moderne. Après avoir travaillé aux herbiers de l’université Harvard, où il pouvait consulter en ligne des spécimens de grande qualité, il est retourné au Nigeria et a visité l’herbier de son ancienne université. 

Là, dans des pièces « anciennes, poussiéreuses et délabrées », il découvrit de « très beaux spécimens » restés cachés à la communauté scientifique internationale spécialisée dans la biodiversité. Son but n'était pas de comparer les herbiers de Harvard et du Nigéria, mais de s'interroger sur les raisons pour lesquelles l'un pouvait être connu du monde entier tandis que l'autre demeurait ignoré. Comme il l'a formulé, ces collections « sont muettes non pas parce qu'elles n'ont rien à dire, mais… parce que la communauté scientifique internationale n'est pas disposée à les entendre. »

Daniel Zhigila a défini les « herbiers silencieux » comme des collections peu connues, sous-utilisées ou sous-estimées par la communauté botanique mondiale. YouTube [4: 59: 06]

Les chiffres rendent ce silence difficile à ignorer. Zhigila et ses collègues On a recensé environ 53 herbiers au Nigéria, mais plus de 70 % d'entre eux n'étaient pas enregistrés dans les répertoires internationaux tels que… Index HerbierEnviron 30 % avaient fait un effort de numérisation locale, souvent sur des ordinateurs portables, des ordinateurs de bureau ou des disques durs externes, mais seulement 5 % environ avaient téléchargé des spécimens ou des métadonnées en ligne. La conséquence est illustrée par Cnestis ferruginea, une plante médicinale. Les modèles de répartition des espèces basés uniquement sur des spécimens conservés hors du Nigéria ont donné une aire de répartition beaucoup plus restreinte que les modèles utilisant des spécimens nigérians.

La dernière phrase d'une diapositive résumait parfaitement la situation : « Chaque spécimen a une voix. Faisons en sorte qu'elle soit entendue. » Voilà le modèle de numérisation qui mérite d'être défendu : non pas l'extraction de données de lieux restés silencieux, mais un investissement qui permette aux pays de constituer, de conserver et d'utiliser leurs propres collections botaniques.

Les séances d'affichage ont maintes fois souligné ce point. Le travail de numérisation du Zimbabwe a démontré ce que la priorisation stratégique, le renforcement des capacités et les partenariats peuvent accomplir malgré des ressources limitées. Le travail du GBIF en Éthiopie a montré comment le renforcement des capacités peut mobiliser les données d'herbier et de présence provenant de régions sous-représentées, appuyer les évaluations de la Liste rouge, la modélisation de la distribution des espèces et les rapports nationaux.

La deuxième partie se poursuit avec le troisième jour, où le symposium est passé des méthodes et de l'infrastructure à l'autorité, au partage des avantages, aux licences ouvertes et à l'IA.


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• Article de PollenGeo : Jaramillo, C., Punyasena, S., de Alba, D., Alveo, R., Arcila, A., Bermudez, J., Bustos, J., Caballero‐Rodriguez, D., Cardenas, K., Caro, D., Carvajal, F., Castañeda, I., Chaves, S., D'Apolito, C., Diaz‐Jaramillo, A., Diaz, L., Gomez, L., León‐Carreño, M., Lopera, P., Lopez, M., Lopez, P., Mander, L., Murcie, J., Moreno, C., Moreno, E., Neyra, E., Orosco, B., Ortiz, J., Ossa, N.Ovalle, N., Ovalle, C., Plata, A., Romero, I., Scudeiro, B., da Silva Caminha, S., Tejada‐Fajardo, A., Do Valle, V. et Bois, T.(2025) Numérisation des collections pour exploiter pleinement le potentiel de la palynologie : une étude de cas avec la collection de palynologie du Smithsonian. PLANTS, PEOPLE, PLANET, 8(4), p. 1116-1131. Disponible sur : https://doi.org/10.1002/ppp3.70073.

• Article sur les spectres d'herbier de nouvelle génération : Cavender-Bares, J., Blanc, D., Ahlstrand, N., Austin, M., Bastianelli, D., Bazan, S., Boughalmi, K., Cardinal-McTeague, W., Chacón‐Madrigal, E., Couvreur, T., Davis, C., Durgante, F., Grâce, O., Guzmán Q., J., Hansen, K., Hernández‐Leal, M., Hopkins, M., Jackson, R., Kothari, S., Lee, A., Léveillé‐Bourret, É., Pinto-Ledezma, J., Quinteros Casaverde, N., Meireles, J., Neto-Bradley, B., Nichodemus, C., Ree, R., Schmull, M., Soltis, D., Soltis, P., Tuomisto, H., Ustin, S. et Vasconcelos, C. (2025) Numérisation de spécimens de nouvelle génération : acquisition des spectres de réflectance des herbiers du monde entier pour la modélisation de la biologie végétale à travers le temps, l’espace et les taxons. New Phytologist, 251(2), p. 645-665. Disponible sur : https://doi.org/10.1111/nph.70645

• Article sur les herbiers silencieux : Zhigila, D., Schmidt-Knapik, R., Thiers, B., Abdul, S., Abdullahi, S., AbdulRahaman, A., Aigbokhan, E., Ajibade, G., Ajikah, L., Akomaye, F., Ayodele, A., Azila, J., Babale, A., Bello, A., Chukwuma, D., Chukwuma, E., Dadile, A., Ekeke, C., Finian, I., Folorunso, A., Gbenga, A., Haruna, M., Ibrahim, J., Kolawole, O., Liman, A., Mbagwu, F., Namadi, S., Njom, V., Nodza, G., Nwafor, F., Nwankwo, O., Obadiah, C., Oloruntoba, B., Sawa, F., Tumba, Y., Umar, M., Usen, E., Wabili, M. et Davis, C. (2025) La science de la biodiversité progresse grâce à la parole donnée aux herbiers silencieux. PLANTS, PEOPLE, PLANET, 8(4), p. 1378-1386. Disponible sur : https://doi.org/10.1002/ppp3.70091.

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Écrit par

Juniper Kiss

Juniper Kiss est une botaniste globe-trotteuse et passionnée de données, rédactrice invitée pour Botany One et ancienne écrivaine, qui aime les jolis jardins, les solutions numériques, travailler avec les propriétaires fonciers, les ronces et les bananes.

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