L'intelligence artificielle « made in Africa » peut-elle aider le Kenya à lutter contre la déforestation ?

Ces dernières années, les arbres du Kenya ont été menacés. Des pans entiers de forêt sont rapidement défrichés, souvent illégalement, pour faire place au bétail et aux cultures, et des quantités alarmantes d’arbres sont abattues pour produire du charbon de bois. Les incendies de forêt, plus intenses ces dernières années en raison du changement climatique, ont réduit en cendres de gigantesques zones forestières. À ces menaces s'ajoutent la contrebande de bois et le brûlage domestique pratiqués par de nombreux Kenyans pour qui le bois de chauffage est la seule ressource disponible pour cuisiner.

L'ampleur des pertes est dévastatrice. Entre 2001 et 2023, le Kenya a perdu près de 400 000 hectares, soit 12 % de sa couverture forestière totale, selon Global Forest Watch, qui utilise des données satellitaires pour suivre l'évolution de la couverture forestière au fil du temps. Il y a suffisamment d’arbres pour stocker environ 189 mégatonnes de dioxyde de carbone ou son équivalent, soit suffisamment pour absorber les émissions annuelles de 41 millions de voitures.

Au milieu de la dévastation, une nouvelle génération de Kenyans férus de technologie tentent de résoudre ce problème avec l’aide de l’intelligence artificielle.

Un exemple en est M-Situ, une entreprise kenyane fondée en 2023 par Joseph Nguthiru et Sam Okemwa, deux diplômés en génie civil. Nguthiru participait en Grèce à une conférence destinée aux jeunes entrepreneurs cherchant à mettre en œuvre des changements durables dans leurs communautés lorsqu'il a été surpris par les incendies de forêt qui ravageaient le pays. Il a également été frappé par la manière dont la communauté technologique grecque utilisait la technologie pour protéger ses forêts.

À son retour au Kenya, Nguthiru a eu l'idée d'utiliser la même technologie et de l'adapter aux principales menaces environnementales du pays. « Nous avons décidé qu'au lieu de nous en tenir aux incendies de forêt, nous nous concentrerions sur la déforestation, et c'est ainsi qu'est né M-Situ », explique Nguthiru.

M-Situ se spécialise dans ce qu’ils appellent la « conservation basée sur l’intelligence artificielle (IA) ». Leur projet pilote consiste à placer de petits dispositifs sur les arbres qui agissent comme un système d'alerte précoce en cas de déforestation, d'incendies de forêt et de combustion de charbon.

Pour ce faire, Nguthiru et Okemwa ont formé un modèle d’IA capable de reconnaître les sons et les gaz en corrélation avec des menaces imminentes, comme le bruit d’une tronçonneuse ou d’une hache, ou les gaz indiquant un incendie. Lorsque l'appareil détecte une menace, il envoie une alerte SMS aux gardes du Kenya Forest Service afin qu'ils puissent réagir rapidement. M-Situ est comme une force de police décentralisée et non humaine ou une vidéosurveillance forestière avec alarme », explique Okemwa.

Le programme pilote se déroule dans la forêt de Ngong, à environ 12 kilomètres du centre de Nairobi, une étendue naturelle pleine de virgilias, de cèdres, de crotons et d'une faune diversifiée. Les appareils solaires M-Situ peuvent scanner un rayon de un à trois kilomètres et télécharger des données en temps réel sur le cloud.

Selon Okemwa, le programme pilote a réduit l'exploitation forestière de 47 % dans la zone d'essai par rapport à la même période l'année dernière. Il affirme qu'ils ont réussi à protéger environ 1 500 hectares de la forêt de Ngong, considérée comme un haut lieu de l'exploitation forestière dans la région. « Les rangers n'ont pas besoin de patrouiller partout, ils doivent seulement venir lorsqu'une menace est détectée et se rendre à cet endroit précis, ce qui réduit le temps et les ressources consacrées à la protection de la forêt », ajoute Nguthiru.

La perte rapide des arbres est une question de vie ou de mort au Kenya. La faune emblématique, en grande partie endémique de ce pays d’Afrique de l’Est, pourrait disparaître. Les arbres situés dans des endroits comme la forêt de Mau au Kenya, qui a perdu environ 20 % de sa couverture arborée entre 2001 et 2022, sont considérés comme essentiels au stockage de l'eau de pluie. Cela signifie que les inondations seront plus meurtrières. Les arbres favorisent également la santé des sols. S’ils disparaissent, le sol s’érode et la productivité agricole diminue. Cela aggraverait l’insécurité alimentaire dans un pays où des millions de personnes vivent au bord de la famine.

Les appareils sont assemblés au Kenya, les cartes mères sont fabriquées localement et l'appareil est imprimé en 3D. Seuls le panneau solaire et certains capteurs proviennent de l'étranger, explique Okemwa. À l'heure actuelle, l'un des défis consiste à garantir que des animaux tels que les singes ne manipulent pas les appareils, ce qui pourrait les empêcher de recevoir la lumière du soleil, explique Nguthiru.

Afrique verte

M-Situ n'est pas la seule initiative qui donne des résultats. D’autres outils de haute technologie font également leur apparition. Selon un rapport du Kenya Forest Research Institute, le taux de déforestation dans le pays a diminué de 20 %, ce qui a permis la conservation d'environ 1 000 hectares de forêt par an.

Un autre exemple prometteur est l’application Regreening Africa. Il a été conçu par le Centre international de recherche en agroforesterie (ICRAF) basé à Nairobi et dédié aux questions de climat et de biodiversité centrées sur les arbres.

Regreening Africa collecte des données auprès des agriculteurs locaux sur des éléments tels que la végétation et la santé des sols, puis cartographie leurs terres avec les espèces d'arbres et les techniques de restauration appropriées. L'ICRAF forme également les agriculteurs à l'utilisation de l'application et à l'identification des arbres appropriés.

L'agriculteur Thomas Ochuka l'utilise depuis deux ans et les résultats sont impressionnants. Sa ferme, dans l'ouest du Kenya, a déjà doublé sa production de maïs. L'application l'a aidé à planter des arbres pour réduire les dégâts causés par le vent et ombrager ses cultures, augmentant ainsi le rendement. « Je me souviens que je n'avais aucun intérêt à planter des arbres sur ma ferme tant qu'il s'agissait d'une culture de subsistance », explique Ochuka, 36 ans.

Tout le monde peut utiliser l'application. L’objectif initial est de collecter le plus de données possible. « La deuxième phase consistera à rendre ces données accessibles à tous », explique Muhammad Ahmad, responsable de l'ICRAF qui supervise le projet.

Regreening Africa a rassemblé plus de 1 500 utilisateurs depuis 2019 et a collecté des données auprès de plus de 180 000 agriculteurs. Une carte a été établie des zones où la restauration est en cours afin d'identifier celles où des progrès ont été réalisés et de contribuer à l'élaboration de plans futurs. Selon Mike Bourne, directeur du programme Regreening Africa, 253 905 hectares de terres ont été restaurés au Kenya à ce jour au cours de la phase initiale de mise en œuvre, prévue de 2017 à 2023.

« L'objectif principal du programme était d'inverser la dégradation des terres sur une superficie d'au moins un million d'hectares de terres agricoles et communales, bénéficiant ainsi à 500 000 ménages agricoles dans huit pays africains d'Afrique de l'Est et de l'Ouest », explique Bourne. Bientôt, l’application pourra indiquer aux agriculteurs quelles espèces de plants sont disponibles dans les pépinières à proximité ainsi que leurs prix. Une autre fonctionnalité à venir aidera les éleveurs à créer des microbassins versants pour retenir l’eau.

Le défi de la collecte de données

L’un des principaux défis de toutes les nouvelles applications est de collecter suffisamment de données. « Nous avons besoin de données pour comprendre l’analyse des tendances, et c’est là que l’IA peut entrer en jeu », explique Akinyi Chemutai, expert indépendant en énergies renouvelables et en IA. « La plupart des raisons pour lesquelles de nombreux programmes, notamment en Afrique, ne sont pas financés sont dues au manque de données ou au manque de priorité », explique Chemutai lors d'une conversation téléphonique. Ahmad du projet Regreening Africa partage une préoccupation similaire : « Nous avons besoin de plus de bénévoles pour collecter les données et les saisir dans l'application. »

La technologie a aussi ses inconvénients. « Les modèles d'IA complexes nécessitent beaucoup de données et beaucoup d'énergie, ce qui génère beaucoup d'émissions », explique Charles Nyakumbo, ingénieur en automatisation chez Dimensions Data.

Pourtant, les technologues entrepreneurs du Kenya y voient la meilleure voie à suivre. Dans le rapport de l'ONU sur la situation des forêts mondiales en 2024, on parle de la « nécessité d'innover » pour sauver les forêts de la planète. C’est précisément ce que pensent de nombreux Kenyans.