En raison de la grande utilisation de l'eau dans l'agriculture, de nombreuses communautés californiennes n'ont plus d'eau courante, et l'effondrement des aquifères a fait couler des routes et des bâtiments de plusieurs mètres. Le professeur de génie électrique et informatique de l'Université Purdue, David Ebert, utilise des données recueillies sur des sites agricoles pour répondre à ces problèmes.

Avec ces données, les chercheurs travaillent à créer un logiciel qui simplifierait les relations complexes entre l'agriculture et la rareté des ressources. Ce logiciel sera installé sur un ordinateur de bureau ou un appareil mobile pour une utilisation sur le terrain et permettrait aux agriculteurs de prendre plus facilement des décisions favorisant des solutions à long terme aux problèmes de pénurie d'eau dans l'agriculture ; c'est ce qu'on appelle un système décisionnel collaboratif homme-ordinateur.

"Nous essayons d'aider les producteurs à obtenir des informations utilisables pour améliorer leurs pratiques pour la durabilité économique et écologique, "                                                                                . des décisions plus efficaces."

L'équipe espère atteindre ses objectifs en collaborant avec des producteurs de cultures qui vivent toute l'année, connu sous le nom de cultures pérennes. Les cultures pérennes courantes comprennent les raisins, pommes, bananes, asperges et amandes. Les chercheurs discuteront avec les producteurs des problèmes qu'ils rencontrent avec la pénurie d'eau, puis aborderont les problèmes liés aux diverses pratiques commerciales et modèles de commercialisation. Dernièrement, l'équipe prendra les données actuelles et en attente de ces producteurs et d'autres partenaires et les transformera en informations utilisables pour les producteurs agricoles et autres décideurs.

Parc découverte, un parc de recherche à Purdue spécialisé dans la recherche interdisciplinaire, finance le projet via le Big Idea Challenge, un programme qui fournit des ressources aux équipes interdisciplinaires avec des recherches innovantes.

Lorsqu'il s'agit d'optimiser les ressources en agriculture, un manque d'eau était un point de départ naturel pour Ebert et son équipe. Selon Ebert, 80 pour cent de l'utilisation de l'eau de la Californie va à l'agriculture, et seulement une réduction de 0,6 pour cent de cette utilisation agricole fournirait les besoins en eau de Los Angeles pendant un an.

"C'est vraiment une compétition de ressources, " dit Jao Surakitbanharn, un analyste de recherche Purdue travaillant sur le projet. "Même la plus petite quantité d'économies d'eau a des impacts énormes."

La recherche se concentre sur les cultures pérennes telles que les raisins et les noix parce que ces cultures "sont des environnements de prise de décision encore plus compliqués. Vous ne commencez pas avec une ardoise vierge chaque année, " dit Ebert

En outre, Ebert note que noix, les cultures de vin et de raisin contribuent à plus de 250 milliards de dollars de valeur marchande finale à l'économie des États-Unis. Par conséquent, une réduction de l'eau disponible pourrait avoir des impacts économiques négatifs concernant la production de ces produits, y compris la perte d'emplois et la destruction de la communauté.

"En allant après les noix, raisins et raisins de cuve, ce sont des cultures où la valeur de la récolte est très élevée, donc l'impact que nous pouvons avoir peut facilement être transformé en une augmentation de profit, " dit Ebert.

L'approche d'Ebert découle de la compréhension de la façon dont les données et la technologie peuvent être transformées en informations qui aident les gens à prendre de meilleures décisions. Pour faire ça, son équipe devra combiner la science des plantes, sol, l'hydrologie ainsi que les moteurs du marché pour les cultures. Ils combineront ensuite les données, des modèles et des pratiques commerciales pour trouver une solution pour y remédier. Ebert prévoit ensuite d'appliquer les résultats d'une petite échelle à une grande échelle. L'équipe expliquera ses découvertes et son approche aux producteurs locaux, leur permettant de changer leurs pratiques et de proposer des politiques pour soutenir ces pratiques.

L'équipe concentre la plupart de ses recherches sur l'ouest des États-Unis, car cette région est la plus touchée par la sécheresse. L'un des partenaires de l'équipe est Robert Biale Vineyards à Napa, Californie. Bob Biale, l'un des fondateurs du vignoble, affirme que le travail de l'équipe a porté la gestion du vignoble à un autre niveau.

"Grâce à la connaissance de David et de son équipe d'un vignoble en activité, ce système a fait la différence pour nous et est un excellent outil car il nous donne la confiance supplémentaire dont nous avons besoin pour atteindre nos objectifs de production, " il dit.

Les chercheurs collaborent également avec Huber's Orchard, Cave et vignobles à Borden, Indiana. Les vignobles et les vergers dans des régions comme l'Indiana ont souvent le problème de trop d'eau, mais la technologie de prise de décision pourrait toujours être applicable.

La collaboration avec les producteurs est essentielle pour ce projet; être capable de collecter des données à la source et de comprendre les problèmes au niveau opérationnel est très utile pour les chercheurs. Par conséquent, les partenaires de l'équipe sont des viticulteurs, l'Almond Board of California et les propriétaires de vignobles.

"Nous sommes là pour les écouter sur leur problème et les aider à le résoudre, " dit Surakitbanharn.

Ebert et son équipe ont également pu rencontrer diverses universités d'État de Californie qui ont des liens ou une expérience dans l'irrigation, culture et gestion d'entreprise viticole.

La recherche interdisciplinaire est un élément clé de la recherche, l'équipe est donc composée d'experts en politique, la science du sol, sciences végétales, science culinaire, technologie de détection, génie de l'environnement, analyse de données et entreprise agricole.

L'objectif primordial de l'équipe est d'optimiser les ressources. Ils veulent des solutions à long terme aux problèmes causés par la pénurie, soulignant l'importance de ne pas gaspiller de ressources.

"Moins vous gaspillez de choses parce que vous savez quel sera l'impact, mieux c'est écologiquement et économiquement, " dit Ebert.

Grâce au financement du Big Idea Challenge, l'équipe a déjà pu se rendre en Californie pour parler aux producteurs des problèmes rencontrés par la production agricole et examiner les données des capteurs existants.

"Sans le financement de la Grande Idée, nous n'aurions pas été en mesure d'établir ces liens afin d'étendre nos recherches », déclare Surakitbanharn.

L'objectif final pour les chercheurs est de développer un système de prise de décision collaboratif humain-ordinateur pour les producteurs afin de les aider à prendre de meilleures décisions concernant leurs pratiques agricoles. Le système décisionnel sera une interface graphique qui permettra aux utilisateurs de voir et d'analyser facilement les informations. Le système sera un moyen fluide et naturel de donner aux producteurs les informations dont ils ont besoin et également de mettre leurs commentaires dans le système, qui affinera l'analyse pour une utilisation ultérieure.