Un chercheur de l'Université d'État de l'Oregon est à la tête de la recherche de solutions participatives aux problèmes complexes de gestion de l'eau.

« L'époque où une autorité gouvernementale centrale résolvait tous les problèmes d'eau est révolue, décider comment l'eau est stockée, traité, et distribué, " a déclaré Meghna Babbar-Sebens de l'OSU College of Engineering. " Les problèmes d'eau concernent tout le monde. Nous faisons tous partie de cette planète qui grandit et change rapidement. Inondation, la sécheresse, contaminants dans nos rivières et l'eau potable - ce sont des problèmes qui affectent la vie de chaque personne."

Babbar-Sebens, professeur agrégé de génie civil et de construction, travaille sur des technologies d'intelligence artificielle qui « démocratisent » la gestion de l'eau tout en exploitant la puissance combinée des humains et des ordinateurs pour trouver des solutions – souvent basées sur des processus naturels, comme les infrastructures vertes et les pratiques de conservation.

« Nous devons réaliser que notre infrastructure hydraulique vieillit, et nous n'avons pas la capacité de continuer à construire de nouvelles usines de traitement, des digues et des réservoirs, " a-t-elle déclaré. " L'avenir des infrastructures hydrauliques doit intégrer des solutions flexibles et résilientes à l'évolution de l'environnement. Heureusement, alors que nous envisageons les prochaines étapes pour notre infrastructure, nous avons l'opportunité d'apprendre beaucoup de la nature et d'imiter ces processus."

Les paysages des bassins versants incluaient des caractéristiques et des écosystèmes naturellement existants, tels que les zones humides et les zones tampons riveraines, mais beaucoup d'entre eux ont été supprimés pour faire de la place à l'activité humaine.

« Nous avons perdu des services utiles fournis par les bassins versants et exacerbé de multiples problèmes, y compris les inondations et le ruissellement chimique des paysages dans nos approvisionnements en eau, " dit-elle. " La réintroduction de ces écosystèmes peut renaturaliser le cycle hydrologique, résoudre à la fois les problèmes de quantité et de qualité de l'eau dans les bassins versants à utilisation mixte.

Cela ne veut pas dire que ce sera facile, elle note. C'est un processus complexe qui implique de multiples intervenants et contraintes. Mais l'incorporation d'impératifs et de préférences humains dans le processus de conception aboutit à des solutions plus susceptibles d'être acceptables pour toutes les personnes impliquées.

À cette fin, Babbar-Sebens et collaborateurs à OSU et Indiana University-Purdue University, Indianapolis, ont mis au point un site Web, outil de planification participative appelé WRESTORE, qui signifie Restauration des bassins versants à l'aide de l'optimisation spatio-temporelle des ressources.

WRESTORE emploie avancé, des méthodes d'optimisation human-in-the-loop connues sous le nom d'IGA – Interactive Genetic Algorithms – qui reçoivent un retour humain. Le retour est basé sur les connaissances des personnes ainsi que leurs préférences subjectives et non quantifiées lors du processus de recherche de l'algorithme, et l'IGA utilise la rétroaction humaine pour identifier les types et emplacements stratégiques de solutions de gestion fondées sur la nature.

Par exemple, un agriculteur inquiet de l'érosion de ses terres peut examiner plusieurs pratiques de gestion et emplacements où les pratiques pourraient être utilisées. Pour les bassins versants agricoles, WRESTORE est capable de modéliser sept pratiques de conservation différentes :les zones humides, bandes filtrantes, cours d'eau engazonnés, coupe en bandes, cultures de couverture, rotation des cultures, et le non-labour.

« La même approche peut être étendue aux environnements urbains où les éléments naturels tels que les jardins de pluie, biowales, toits verts, etc. offrent des avantages similaires lorsqu'ils sont intégrés dans notre environnement bâti, " a déclaré Babbar-Sebens. " Étant donné que bon nombre de ces fonctionnalités devraient être mises en œuvre sur des propriétés privées, les citoyens doivent s'impliquer dans la recherche de solutions et collaborer avec les responsables municipaux et les ingénieurs.

« Les technologies de l'information et l'intelligence artificielle ont cette opportunité vraiment intéressante de venir et d'aider à trouver la meilleure façon d'utiliser les foules pour trouver des solutions uniques pour résoudre des problèmes de gestion de l'eau très complexes, " ajouta-t-elle. " Les machines apprennent des humains, les humains apprennent des machines, et nous pouvons résoudre les problèmes ensemble."