2024-04-27 08:03:20
Les scientifiques de Salk utilisent l’IA pour développer des usines de capture du carbone dans la lutte contre le changement climatique (Source photo : Canva)
Selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), la lutte contre le changement climatique et le ralentissement de la hausse des températures mondiales dépendent désormais de l’élimination du carbone de l’atmosphère. Pour résoudre ce problème, des scientifiques du Salk Institute for Biological Studies ont lancé un projet révolutionnaire visant à tirer parti de la capacité innée des plantes à absorber le dioxyde de carbone de l’atmosphère et à le stocker dans leur système racinaire pendant de longues périodes.
Les scientifiques de la Harnessing Plants Initiative du Salk Institute utilisent un outil de recherche de pointe appelé SLEAP (Simple LEAP, ou Simple Labeling of Animal Ethograms by Pose estimation) dans leur quête pour développer des plantes capables de capturer avec succès le carbone de l’atmosphère. et lutter contre le changement climatique. Ce logiciel sophistiqué, développé par Salk Fellow Talmo Pereira, a été conçu à l’origine pour suivre les mouvements des animaux en laboratoire. Cependant, Pereira a collaboré avec le professeur Wolfgang Busch, spécialiste des plantes, pour adapter SLEAP afin de l’utiliser dans l’analyse des modèles de croissance des racines des plantes. Cette approche innovante promet de révolutionner la manière dont les chercheurs étudient et manipulent la physiologie végétale au profit de l’environnement.
L’étude publiée dans Plant Phenomics, Busch et Pereira a introduit un nouveau protocole permettant d’utiliser SLEAP pour analyser les phénotypes des racines des plantes. Cette approche innovante permet aux chercheurs d’établir le catalogue le plus complet des caractéristiques du système racinaire des plantes à ce jour, facilitant ainsi l’identification des gènes associés aux caractères souhaitables pour le captage du carbone.
Ce qui distingue SLEAP, c’est son intégration de technologies de vision par ordinateur et d’apprentissage profond, qui rationalisent le processus d’analyse en éliminant le besoin d’annotation manuelle des images, qui nécessite beaucoup de main-d’œuvre. En automatisant l’identification des caractéristiques des plantes, SLEAP accélère considérablement le processus de recherche, permettant une annotation, une formation et une prédiction plus rapides des structures végétales avec une grande précision.
Le développement d’une boîte à outils téléchargeable appelée sleap-roots améliore encore l’accessibilité et la reproductibilité de SLEAP, permettant aux chercheurs du monde entier d’analyser les caractéristiques du système racinaire de diverses espèces végétales. Testées sur une gamme de cultures et de plantes modèles, notamment le soja, le riz, le canola et Arabidopsis thaliana, les racines de sleap ont démontré des performances supérieures par rapport aux méthodes existantes, offrant des capacités d’annotation, de formation et de prédiction plus rapides.
L’application de SLEAP et de sleap-roots représente une avancée significative dans la science végétale, avec des implications majeures pour l’atténuation du changement climatique. Les chercheurs peuvent trouver les gènes responsables des caractéristiques qui aident les plantes à séquestrer le carbone en combinant des données génotypiques et phénotypiques. Cela ouvre la porte à la création d’usines de captage du carbone adaptées à des circonstances environnementales particulières.
Le professeur Busch, titulaire de la chaire Hess en sciences végétales à Salk, souligne le potentiel transformateur du SLEAP pour accélérer les efforts de recherche visant à lutter contre le changement climatique. «SLEAP a joué un rôle déterminant dans notre quête visant à créer des usines de capture du carbone», explique Busch. «Sa facilité d’utilisation et son efficacité ont fait avancer nos recherches, nous permettant de progresser dans la conception de centrales capables d’atténuer le changement climatique.»
Pour l’avenir, l’équipe collaborative de Salk s’engage à affiner et à étendre davantage les capacités de SLEAP, avec des efforts continus pour analyser les données 3D et améliorer les fonctionnalités de la boîte à outils. Grâce à leur nature open source et à leur interface conviviale, SLEAP et sleap-roots sont sur le point de révolutionner la recherche en science végétale, offrant un outil puissant pour relever l’un des défis les plus urgents de notre époque.
Alors que les discussions avec les scientifiques de la NASA explorent les applications potentielles de SLEAP au-delà de la Terre, l’impact de cette technologie révolutionnaire s’étend bien au-delà des limites du laboratoire, offrant l’espoir d’un avenir durable à l’échelle mondiale.
#Les #scientifiques #Salk #utilisent #lIA #pour #développer #des #usines #capture #carbone #dans #lutte #contre #changement #climatique