Une étude française montre que des données participatives sur les vignobles peuvent suivre le stress hydrique dans les régions viticoles

Un projet de recherche français mené sur sept ans suggère que des observations de terrain recueillies de manière participative peuvent aider à suivre le stress hydrique de la vigne à l’échelle de grandes régions viticoles, offrant un outil pratique alors que les vignobles font face à des saisons de croissance plus chaudes et plus sèches.

L’étude, publiée le 1er juillet dans OENO One, a examiné le projet Apex-Vigne, qui demande aux viticulteurs et aux conseillers de consigner chaque semaine, via une application mobile, des observations sur la croissance des rameaux de vigne. Les chercheurs ont indiqué que le projet avait recueilli 34 233 observations en France métropolitaine entre 2019 et 2025, auprès de plus de 771 contributeurs travaillant sur 11 481 parcelles.

L’article a été rédigé par Don Ced Ogoumond, Bruno Tisseyre et Leo Pichon. Il analyse si la collecte participative de données peut produire des informations régionales fiables sur l’état hydrique de la vigne, un indicateur clé pour comprendre à quel point les vignes subissent un stress hydrique pendant la saison de croissance.

Cette question dépasse largement le cadre de la recherche académique. Le stress hydrique affecte la croissance des rameaux, les rendements et la qualité des raisins, et un meilleur suivi régional pourrait aider les maisons de vin, les coopératives et les viticulteurs à prendre des décisions sur le calendrier d’irrigation, la logistique des vendanges et les investissements à plus long terme. Dans un secteur vitivinicole sous la pression du changement climatique, un système capable de collecter des données de terrain à grande échelle pourrait devenir un outil d’appui utile si ses limites sont gérées avec soin.

Les chercheurs se sont concentrés sur la France parce qu’elle réunit de nombreuses régions viticoles, climats et pratiques culturales, et parce qu’elle est le seul pays où Apex-Vigne a fait l’objet d’un déploiement structuré destiné aux professionnels du vin. Ils ont également étudié de près une zone de 49 500 km2 dans le sud de la France, qui comprend des vignobles du Languedoc, de Provence et des Côtes du Rhône. Cette zone a été choisie parce que les conditions méditerranéennes y rendent le stress hydrique plus fréquent et parce que l’adoption de l’application y était plus élevée.

La méthode du projet est simple. Les contributeurs observent 50 apex de rameaux de vigne et les classent en trois stades : croissance complète, croissance modérée ou croissance arrêtée. L’application calcule ensuite un indicateur appelé iG-Apex à partir de valeurs pondérées de 1, 0,5 et 0. Lorsque les vignes subissent une contrainte hydrique plus forte au cours de la saison, la croissance des rameaux ralentit et l’indicateur tend à baisser de près de 1 vers 0.

Les chercheurs ont indiqué que cela fait d’iG-Apex un proxy pratique de l’état hydrique de la vigne lorsque la disponibilité en eau est le principal facteur limitant la croissance végétative. Dans la plupart des cas, les contributeurs surveillent les parcelles chaque semaine, de la floraison complète à la véraison, lorsque les raisins commencent à mûrir.

L’application a d’abord été lancée en français sur Android en juin 2019. Elle a été reconstruite puis relancée en avril 2024 sur Android et iOS dans cinq langues : français, anglais, espagnol, portugais et italien. Elle enregistre l’horodatage et les coordonnées géographiques de chaque observation et téléverse les données vers une base centrale lorsqu’une connexion réseau est disponible.

L’étude a montré que le volume d’observations était suffisant pour cartographier l’état hydrique de la vigne à l’échelle régionale et pour montrer comment les conditions évoluaient dans le temps. C’est l’un des principaux résultats de l’article : le crowdsourcing peut générer des informations spatiales utiles à la prise de décision en viticulture lorsque suffisamment de participants contribuent régulièrement.

Mais les chercheurs ont également constaté que la participation ne suivait pas un schéma unique. Les observations reflétaient au contraire cinq comportements de contribution différents, liés aux intérêts propres des contributeurs et à leurs besoins professionnels. L’application a été utilisée pour des expérimentations au sein des parcelles dans les exploitations, pour un suivi de routine à l’échelle de l’exploitation et pour le suivi de parcelles de référence à l’échelle régionale.

Cette diversité a permis de constituer une vaste base de données, mais elle a aussi introduit des biais. L’article indique que les données agricoles participatives sont façonnées par les lieux que les contributeurs choisissent d’observer et par le moment où ils jugent utile de le faire. Certains lieux ou certaines périodes peuvent être très échantillonnés tandis que d’autres restent peu couverts. Les auteurs estiment que cette inégalité constitue l’un des principaux défis scientifiques de l’utilisation de données participatives pour le suivi régional des vignobles.

La stratégie de participation du projet reposait sur un bénéfice direct pour les utilisateurs plutôt que sur le seul enthousiasme bénévole. L’application était présentée comme un outil simple d’aide à la décision, capable d’aider les viticulteurs à diagnostiquer rapidement l’état hydrique de la vigne dans leurs propres parcelles. Des campagnes de communication ont été menées via la presse technique spécialisée et les salons de la filière vin, tandis que l’Institut français de la vigne et du vin et les Chambres d’agriculture locales ont contribué à diffuser l’outil auprès des professionnels.

Cette orientation professionnelle semble importante. Contrairement à de nombreux projets de science citoyenne construits autour d’amateurs, le crowdsourcing agricole dépend souvent de travailleurs qui contribuent dans le cadre de leur activité quotidienne. Dans ce cas, les viticulteurs et les conseillers étaient plus enclins à participer parce que les observations pouvaient aussi servir leurs propres besoins opérationnels.

L’article inscrit ce travail dans un contexte climatique plus large. Le suivi régional des vignobles prend une importance croissante pour surveiller le stress hydrique, les épisodes de gel et le développement des ravageurs, autant de facteurs susceptibles d’affecter les rendements et la qualité des raisins. Les auteurs notent que l’état hydrique de la vigne présente de fortes variations dans l’espace et dans le temps et figure parmi les variables les plus exposées au changement climatique.

Pour les producteurs de boissons, en particulier dans le vin, cela fait du suivi régional bien plus qu’un exercice technique. Si les viticulteurs peuvent identifier les zones qui font régulièrement face à des contraintes hydriques et les moments où ces contraintes s’intensifient au cours de la saison, ils seront peut-être mieux placés pour adapter les plans d’irrigation là où cela est autorisé, organiser l’arrivée des raisins dans les chais et cibler plus efficacement les investissements dans les vignobles. Les résultats peuvent aussi intéresser d’autres secteurs des boissons qui dépendent de matières premières agricoles sous une pression climatique croissante, même si l’étude portait elle-même sur les vignobles.

Dans le même temps, les auteurs préviennent qu’un travail scientifique reste nécessaire avant que le crowdsourcing puisse être considéré comme un système de suivi pleinement robuste. Ils estiment que des recherches en sciences sociales sont nécessaires pour mieux comprendre pourquoi les contributeurs participent et ce qui les maintient engagés dans la durée. Ils appellent également à de nouvelles méthodes de science des données capables de détecter automatiquement les observations atypiques.

L’analyse a porté sur toutes les observations recueillies pendant la période d’étude, sans filtrage préalable des valeurs aberrantes. Les chercheurs ont indiqué avoir supposé que les observations inhabituelles ne représentaient qu’une faible part de l’ensemble des données. Ils ont utilisé des méthodes statistiques, dont l’analyse de regroupement, pour identifier les profils de comportement des utilisateurs, ainsi que des outils géostatistiques tels que les semi-variogrammes et le krigeage pour évaluer la structure spatiale et produire des cartes interpolées.

L’article a été publié comme recherche originale en coopération avec le 16e Congrès international du terroir et le 3e symposium ClimWine, prévus du 5 au 9 juillet à Angers, en France.

Si l’étude ne présente pas le crowdsourcing comme une réponse complète au suivi des vignobles, elle offre l’un des tests à long terme les plus clairs à ce jour pour savoir si les observations de terrain partagées par les viticulteurs peuvent produire une intelligence régionale exploitable. Après sept saisons de collecte de données, la réponse d’Apex-Vigne semble être oui, mais avec des réserves nettes sur le biais d’échantillonnage, le comportement des contributeurs et le contrôle de la qualité des données.