Un scarabée rouge, classé comme le ravageur le plus destructeur du palmier dattier, cause des millions de dollars de pertes économiques annuelles dans le monde entier. Maintenant, une petite équipe en Arabie saoudite a trouvé une approche rentable qui utilise des impulsions laser pour détecter les tout premiers stades de l'infestation, donner aux agriculteurs suffisamment de temps pour sauver leurs arbres.

Le charançon rouge du palmier est un coléoptère volant qui se nourrit et pond ses œufs à l'intérieur des palmiers dattiers. Au moment où l'infestation de charançons provoque des signes visibles de détresse dans les arbres, il est trop tard pour les sauver, explique le chercheur KAUST, Islam Ashry. « Plusieurs méthodes sont actuellement utilisées pour détecter l'infestation par le charançon rouge du palmier, mais ils ne sont pas fiables ou réalisables dans les grandes exploitations de palmiers, " dit-il. Ces méthodes incluent l'utilisation de chiens renifleurs, le dépistage des arbres par tomographie assistée par ordinateur, et l'insertion de sondes sonores dans le tronc d'un arbre pour détecter les sons de grignotage des larves de charançon.

En lisant un article sur les impacts destructeurs de ces infestations, KAUST Le professeur Boon S. Ooi a reconnu que ses travaux sur la photonique pourraient être pertinents. "Les fibres optiques peuvent détecter efficacement les sons très faibles sur plusieurs kilomètres, " explique-t-il. Il a dirigé une équipe de chercheurs, en collaboration avec Yousef Al-Fehaid du ministère de l'Environnement d'Arabie saoudite, Eau et Agriculture, pour étudier si la fibre optique pourrait être utilisée comme moyen rentable et non invasif pour détecter les premiers sons de grignotage émis par les jeunes larves.

Ils ont développé une approche qui consiste à envoyer des impulsions laser d'un dispositif de détection dans une fibre optique, qui peut être enroulé autour des troncs de plusieurs arbres sur une vaste zone. Le son interagit avec le signal lumineux à l'intérieur de la fibre, changer sa fréquence. La fibre renvoie les données dans le capteur qui, avec une précision relative, peut informer les agriculteurs quels arbres sont sains et lesquels sont infestés.

Avant d'utiliser leur système, les chercheurs ont enregistré des larves de 12 jours pour identifier leur signature sonore. Ils ont également enregistré et identifié les signatures sonores des bruits de fond typiques, comme le vent et les oiseaux. Les fréquences des sons étaient suffisamment différentes pour qu'ils puissent appliquer un filtre à leur capteur qui élimine la plupart des bruits non pertinents. Ils ont également développé un algorithme qui analyse le signal entrant pour étoffer les bruits larvaires.

Des tests en laboratoire sur de petits arbres ont démontré que le système distinguait de manière fiable les arbres sains des arbres infestés.

"Notre capteur peut fournir des informations non invasives, 24/7, à bas prix, surveillance simultanée d'environ 1, 000 palmiers avec une fibre optique de 10 kilomètres de long, détecter des larves aussi jeunes que 12 jours, ", explique Yuan Mao, chercheur à la KAUST.

L'équipe prévoit ensuite de déployer son système de détection à grande échelle, fermes en plein air. « Cela nécessitera des modifications du système pour inclure des techniques avancées de traitement du signal qui peuvent éliminer les bruits trouvés dans ces environnements, " dit Ashry.