Mots clés : Bionum, Brèves, M2_EMTE
Etiquettes: Machine Learning, Plantes, Stress, Ultrasons
Les plantes ne sont pas aussi silencieuses qu’on le pense.
Une équipe de chercheurs de l’université de Tel Aviv a démontré en 2023 qu’elles émettent des sons aériens, imperceptibles à l’oreille humaine. Enregistrées dans une chambre acoustique et dans une serre, des plants de tomates et de tabac soumis à une sécheresse ou à une coupe ont produit des émissions ultrasonores comprises entre 20 et 100 kHz. Celles-ci renseignent à la fois sur l’espèce et sur l’état physiologique de la plante.
Illustration générée à l’aide de ChatGPT
Comment savoir ce que ces sons signifient ? À l’aide du “machine learning”, un type d’intelligence artificielle (IA) permettant l’apprentissage automatique, les sons émis par les plantes ont été enregistrés en conditions standard puis sous stress. Grâce à l’IA, les sons ont été classés selon leurs “signatures acoustiques” : certains profils sont typiques de la sécheresse ou d’une coupure mécanique. Plus encore, les profils sonores varient en fonction de l’intensité de la sécheresse : ainsi une plante légèrement déshydratée n’émet pas les mêmes sons qu’une plante en déficit hydrique sévère. Ces résultats ouvrent une nouvelle perspective sur la communication végétale et ses interactions avec le reste du vivant. En effet, nombre de mammifères et d’insectes entendent dans la gamme ultrasonore de 20 à 100 kHz, ce qui leur permettrait de détecter ces signaux à une distance estimée de 3 à 5 mètres. On pourrait donc imaginer que des animaux phytophages, des pollinisateurs ou même d’autres plantes perçoivent et exploitent ces indices acoustiques pour ajuster leur comportement.
La prochaine étape ? Tester d’autres espèces, diversifier les stress et confronter les plantes à des environnements variés !
Au-delà de leur portée fondamentale, ces travaux pourraient trouver des applications concrètes dans le domaine de l’agriculture. Capteurs acoustiques et apprentissage automatique pourraient alors devenir des outils non invasifs pour surveiller la santé des cultures et optimiser l’irrigation, intervenant avant que les rendements ne chutent. Très certainement une nouvelle oreille pour l’agriculture.
Khait, I., Lewin-Epstein, O., Sharon, R., Saban, K., Goldstein, R., Anikster, Y., Zeron, Y., Agassy, C., Nizan, S., Sharabi, G., Perelman, R., Boonman, A., Sade, N., Yovel, Y., & Hadany, L. (2023). Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative. Cell, 186(7), 1328-1336.e10. https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.03.009