Environnement: la France développe son «jumeau numérique» pour piloter la transition écologique

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Et si la cartographie était l'un des outils de choix pour nous aider dans la transition écologique ? En France, cette question a déjà été tranchée : trois institutions publiques commencent à développer le « jumeau numérique de l'Hexagone », c'est-à-dire une réplique virtuelle du territoire national. Objectif : modéliser l'avenir pour prendre dès maintenant les meilleures décisions pour demain.

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Construire le jumeau numérique de la France : l’annonce a de quoi donner le vertige. L’Institut national d’information géographique et forestière (IGN), l'Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique (Inria) ainsi que le Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement (Cerema) ont commencé le développement de cette réplique virtuelle du territoire national, capable de modéliser le passé, le présent mais aussi – et c’est là tout l’intérêt – les futurs possibles du pays. « C’est un peu comme dans un jeu vidéo », explique Sébastien Soriano, directeur général de l’IGN, qui a annoncé que le projet devrait être « officialisé dans les prochaines semaines ». « On va imaginer des mondes tels qu'ils peuvent se présenter demain. Cela prend la forme d'une maquette numérique en trois dimensions qui vous montre un avenir possible en fonction des choix que vous faites ». Modéliser les phénomènes climatiques avant d'agir Imaginez un village régulièrement touché par des inondations en cas de pluies extrêmes. Le jumeau numérique pourrait aider à savoir s'il faudrait construire une digue pour protéger la population ou plutôt réhabiliter une zone humide. Dans une rue en ville, faudrait-il végétaliser les toits des bâtiments pour atténuer l'effet d'îlot de chaleur urbain durant les canicules ou est-ce que les parterres d'arbustes seraient plus efficaces ? Ou encore sur quelles essences d'arbres faudrait-il miser pour rendre les forêts de toute une région, qui souffrent des sécheresses à répétition, plus résistantes au climat de demain ? Le jumeau numérique pourra modéliser toutes ces options et ainsi aider à la prise de décision. Ces exemples font aussi apparaître un point fondamental de cet outil : le jumeau numérique de la France doit pouvoir fonctionner sur toutes les échelles, de la plus grande à la plus petite. « Les scénarios vont du climat général sur la France à l'énergie d'un seul bâtiment », fait remarquer Pierre Alliez, qui dirige une équipe de recherche sur la modélisation géométrique de l'environnement à l'Inria. Et d'ajouter : « L’échelle, c'est vertigineux. Parce que le climat, on peut en parler à l'échelle d'un territoire, alors que le bâtiment est au contraire une échelle très localisée. Et entre les deux, il y a des rues, des bassins versants qui seront nécessaires à l'analyse des risques et de l'urbanisme ou encore à l'agriculture. On peut simuler la production agricole à l'échelle d'un territoire entier ou, inversement, simuler l'agriculture de précision, même à l'échelle d'un champ. Toutes ces échelles interagissent entre elles. Un phénomène qui se produit à une petite échelle va interagir par des processus de rétroaction et des effets de seuil à la plus grande échelle ». Une « console de jeu » commune pour les données Les échelles donnent une idée de la complexité technique du jumeau numérique de la France. Le logiciel sera alimenté par des données géolocalisées qui existent déjà. Certaines villes comme Angers, Dijon ou Rennes ont d'ailleurs déjà développé leurs propres jumeaux numériques. Ce qui manque maintenant, c’est un socle technique commun au niveau national. « Pour l’instant, il est difficile de comparer les données déjà existantes entre elles. L’interopérabilité des données n’est pour l’instant pas assurée », souligne Pascal Berteaud, directeur du Cerema, un établissement public expert en ingénierie territoriale. « Notre travail consiste maintenant à faire en sorte que toutes ces données puissent être intégrées dans le jumeau numérique ». Ou pour revenir sur l'image du jeu vidéo : le jumeau numérique de la France, « c'est comme la console de jeu dans laquelle on va pouvoir brancher toute sorte de jeux en fonction de la simulation que nous voulons faire », renchérit Sébastien Soriano de l’IGN, selon les différents thèmes - inondations, sécheresses, feux de forêts, vague de chaleur, perte de biodiversité - et en fonction du territoire, du lieu choisi. Cette « console de jeu », le logiciel commun, doit voir le jour d'ici à un an. Mais il sera ensuite enrichi en continu. La naissance du jumeau numérique de la France dans toute sa complexité prendra probablement plusieurs décennies. Face aux bouleversements climatiques, un retour vers la cartographie Sébastien Soriano n’est pas étonné que, face aux bouleversements liés au changement climatique, la cartographie redevienne un outil de choix. « On voit bien que la montée des eaux va changer la nature du littoral, le climat va changer notre façon d’aménager les villes pour gérer les pics de chaleur, pour protéger la végétation. On voit bien que les glaciers fondent et donc que c'est l'action de l'humain qui change le territoire », indique-t-il. « Dans ce contexte, la carte, qui permet de se représenter le territoire, redevient essentielle. Parce que la manière d'aménager ce territoire pour atténuer le changement climatique, s'adapter au changement climatique, devient un enjeu essentiel de notre temps ».

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