Pratiques de surveillance de la biodiversité numérique

La journée et la conférence ARISE de mars 2023 se sont déroulées au centre de biodiversité Naturalis à Leyde, aux Pays-Bas . Outre un centre de recherche, Naturalis est également un musée de la biodiversité. Après avoir discuté du suivi participatif de la biodiversité et de l'identification automatisée des espèces avec ObsIdentify, Michelle a testé les limites de ce logiciel et expérimenté le processus de validation interne.

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Du 18 au 21 mai, nous avons organisé un BioBlitz à Ecodorp Boekel afin de cartographier les espèces locales et d'expérimenter l'utilisation d'applications automatisées d'identification des espèces. Le BioBlitz a été organisé par Michelle et environ 11 participants ont rejoint la cartographie des espèces de plantes, d'animaux et de champignons via l'application mobile ObsIdentify. (D'autres personnes ont participé mais leurs données n'ont pas été collectées, notamment les personnes âgées de moins de 18 ans ainsi que les personnes qui ont participé mais n'ont pas enregistré leurs données en ligne via l'application). Au cours de ce week-end prolongé avec des conditions météorologiques agréables, nous avons collectivement téléchargé 310 observations comprenant 157 espèces différentes.

Ce qui ressort immédiatement de ces données, c'est le vif intérêt des habitants d'Ecodorp pour l'observation et l'identification des espèces végétales. Contrairement aux statistiques des utilisateurs de Waarnemingen.nl qui observent surtout les oiseaux, ce BioBlitz était beaucoup plus orienté vers les plantes. Cela ne reflète pas seulement l'intérêt des habitants et le temps qu'ils passent à cultiver leur propre nourriture, mais nous avons également constaté que les plantes étaient beaucoup plus faciles à documenter que les insectes en mouvement ou les champignons presque invisibles.

Les entretiens menés avec les participants lors de la cartographie des espèces et de l'utilisation de l'application mobile ont révélé de nombreuses histoires et observations intéressantes. L'un des participants s'efforçait d'améliorer sa vue et a trouvé que l'activité consistant à trouver des insectes était très appropriée pour entraîner le mouvement des yeux et changer de perspective. Un autre participant a été déplacé de force du Yémen et, tout en observant les espèces locales, nous avons parlé des types de plantes présentes au Yémen, de leurs noms et des relations des membres de la famille avec les plantes indigènes.

L'une des participantes était préoccupée par la valeur scientifique de la cartographie des espèces. Elle est une bénévole expérimentée dans le domaine de la surveillance de la biodiversité et a partagé les principes de la surveillance systématique afin d'aider à diviser les gens dans la région. Quelques parents ont participé au BioBlitz avec leurs enfants dans le cadre d'une activité éducative. Ils ont engagé des conversations ensemble et ont exprimé leur enthousiasme pour toutes les espèces différentes qu'ils ont rencontrées. D'autres participants étaient plus intéressés par la cartographie des petits jardins devant chez eux afin d'acquérir des connaissances sur la biodiversité qui peut être observée à proximité.

Plusieurs participants ont éprouvé des difficultés à connecter leur téléphone portable à l'application ou ont été confrontés à d'autres limitations telles que l'atteinte des limites de données mobiles sur leur téléphone. Un autre sujet très discuté concerne la précision de l'identification automatique des espèces. Les participants ont découvert que l'application n'enregistrait automatiquement l'observation que lorsqu'elle révélait une précision supérieure à 90 % pour chaque observation. Cela a conduit les participants à écarter toutes les observations "moins réussies" et à supprimer ces images. Les participants ont discuté des stratégies pour photographier "correctement" les plantes et ont observé que certains groupes de plantes (comme les graminées) étaient beaucoup plus difficiles à identifier.

Un commentaire qui revient souvent pendant le BioBlitz concerne l'enthousiasme des gens à l'égard de l'utilisation de l'application mobile. Une participante a déclaré : "C'est vraiment addictif". Elle a expliqué qu'elle travaillait à l'entretien du jardin alimentaire pendant la journée, mais qu'elle était continuellement attirée par la prise d'images et l'enregistrement de nouvelles observations à mesure que de nouvelles espèces attiraient son attention. Cette façon de se déplacer de manière ludique dans l'espace a rappelé à Michelle l'exploration de jeux vidéo à monde ouvert conçus pour susciter la curiosité en plaçant stratégiquement les éléments du jeu.

Ceci n'est qu'un petit échantillon des réflexions et des images du BioBlitz. Il révèle comment l'activité de cartographie de la biodiversité locale est étroitement liée aux intérêts et aux expériences personnelles des participants. Plutôt qu'une collection d'observations ressemblant à une précision scientifique, l'activité de cartographie fournit une réflexion plus détaillée sur la façon dont les participants sont attirés par les différentes espèces. En outre, les résultats ne reflètent pas les occurrences des espèces, mais montrent principalement quelles espèces se prêtent à une identification automatisée à l'aide du logiciel de reconnaissance d'images de l'application.

Dans les semaines qui ont suivi le BioBlitz, d'autres habitants d'Ecodorp sont devenus des utilisateurs enregistrés d'ObsIdentify et ont partagé leurs expériences et leurs points de vue. Les gens ont utilisé l'application pour se poser des questions sur les plantes locales qui sont comestibles, et ils ont pris plaisir à s'interroger eux-mêmes et à interroger les autres sur l'identification des espèces. Les habitants continuent d'ajouter des observations d'espèces à la plateforme et d'autres réflexions pourront être ajoutées au fur et à mesure du travail sur le terrain .

Au cours de l'atelier ARISE-day 2023, j'ai eu l'occasion (Michelle) de participer à un atelier de gestion des données organisé par le nœud néerlandais du GBIF, où j'ai pu en apprendre davantage sur les principes de normalisation des données relatives à la biodiversité. Nous avons travaillé avec le jeu de données néerlandais sur les arbres monumentaux afin d'explorer la manière de créer une base de données pouvant être téléchargée vers le GBIF. Ce qui m'a frappé au cours de cet atelier, ce sont les différentes façons dont les données d'arbres individuels ayant une valeur historique, culturelle ou sociétale sont transformées en une base de données qui ne comprend que des noms d'espèces, des coordonnées GPS, des années de plantation , des images et le nom du photographe. En d'autres termes, le processus de normalisation vise à créer des catégories singulières qui s'appliquent à toutes les occurrences du GBIF, éliminant ainsi les types de données qui rendent ces occurrences uniques.

En outre, alors que le protocole Darwin Core est ouvert et décrit comme "flexible", les pratiques de normalisation du GBIF s'alignent sur un type plus occidental de gestion des données scientifiques qui, par exemple, donne la priorité aux noms des espèces, aux horodatages, à la localisation et aux données relatives à la propriété. Lorsque de telles normalisations de données sont mises en œuvre à l'échelle mondiale, elles risquent d'éliminer les possibilités d'inclure d'autres types de données dans les cadres mondiaux. L'un des organisateurs a fait remarquer que si les principes des données FAIR sont importants pour les données néerlandaises du GBIF, les principes CARE ne sont pas vraiment pertinents car "ils concernent les populations autochtones et la souveraineté des données ". De telles interprétations montrent comment les personnes impliquées dans la gestion des données sur la biodiversité dans le Nord global peuvent considérer les différentes pratiques en matière de données comme des initiatives distinctes à travers le monde avec des protocoles éthiques distincts, alors que dans le même temps, le GBIF s'efforce d'établir des normes globales. Ces expériences matérialisent les besoins contradictoires de normalisation des données et de modes uniques de compréhension de la biodiversité.

Avec l'utilisation croissante des téléphones mobiles, les applications d'aide à la surveillance de la biodiversité sont désormais très répandues et comptent des millions d'utilisateurs (principalement dans les pays du Nord). Ces applications se concentrent spécifiquement sur la reconnaissance des espèces de plantes, d'animaux et de champignons à partir d'enregistrements d'images ou de sons. Auparavant, toutes ces données devaient être évaluées manuellement par des taxonomistes ou des citoyens scientifiques pour identifier les espèces. Aujourd'hui, la majorité des applications les plus utilisées intègrent une fonctionnalité automatisée permettant d'identifier les espèces sur la base de techniques de reconnaissance d'images ou de sons.

Parmi les exemples d'applications disposant d'une large base d'utilisateurs, on peut citer iNaturalist, eBird, Merlin (tous trois développés aux États-Unis), le français Pl@ntNet, le néerlandais ObsIdentify et les nœuds nationaux d'iNaturalist tels que le portail britannique iRecord. Chacune de ces applications recueille des milliers d'observations par jour. Selon l'infrastructure de l'application, outre les données d'identification des espèces, chaque observation contient des métadonnées sur l'heure, le lieu, ainsi que des statistiques sur l'utilisateur. Certaines applications, dont iNaturalist, s'appuient principalement sur l'observation automatisée et la science citoyenne, tandis que d'autres, comme ObsIdentify, sélectionnent des observations spécifiques qui seront évaluées par des "validateurs" ou des "experts" bénévoles. Certaines de ces technologies peuvent également être directement connectées à du matériel tel que des jumelles ou des appareils photo pour enregistrer directement des images plus détaillées et à haute résolution.

Plutôt que de développer de nouveaux ensembles de données taxonomiques, ces applications sont généralement connectées à des bases de données numériques d'espèces nationales et internationales plus importantes. eBird, par exemple, travaille avec le "Working Group Avian Checklists" pour créer une taxonomie mondiale unique pour les espèces aviaires. ObsIdentify est une application d'Observations.org, qui est reliée à Naturalis, un institut national néerlandais pour la biodiversité. La plupart des données (validées) de ces applications, y compris iNaturalist, sont finalement indexées en tant que données ouvertes dans le GBIF, le Global Biodiversity Information Facility.

Le GBIF contient des centaines de millions de données sur la présence d'espèces provenant de sources telles que les collections de musées, l'ADN électronique, les bases de données de recherche et les données des citoyens. Cette initiative intergouvernementale, lancée en 1999, dispose d'un secrétariat à Copenhague, implique 42 pays participants avec droit de vote et est financée par le gouvernement . L'un de ses objectifs est de créer des protocoles pour les normes de données, en particulier avec l'utilisation du protocole Darwin Core.