Boucle OODA

Les recherches effectuées avec l'aimable autorisation du Blockchain Research Institute explorent comment la blockchain sera la technologie fondamentale des plates-formes technologiques multifaces du futur. Dans cette étude de cas, une plate-forme composée de tout, des drones aux appareils connectés propriétaires pour la production alimentaire, peut contribuer à un pivot stratégique vers des pratiques de durabilité à grande échelle dans le secteur de l'industrie agricole. Le tout alimenté par la blockchain.

Auteur : Jenessa MellenDate de sortie : 6 janvier 2022

Ce dossier montre comment les technologies de la chaîne de blocs, combinées à l'accès mobile aux drones, aux capteurs, à l'imagerie satellite, à l'intelligence artificielle, à l'Internet des objets et à d'autres innovations, peuvent sécuriser notre approvisionnement alimentaire mondial, une ferme à la fois. Les solutions qu'il explore se concentrent sur la couche arable pour atténuer les effets nocifs des produits chimiques, du travail du sol agressif, des cultures monoculturelles et du changement climatique. L'objectif est de donner aux petits exploitants - souvent les agriculteurs les plus pauvres possédant moins de deux hectares de terres dans les juridictions les plus durement touchées par les crises environnementales et humanitaires - les outils et la formation dont ils ont besoin pour une production alimentaire durable, transformant la viabilité à long terme de leurs entreprises et la l'avenir de leur famille dans le processus.

Dans ce dossier, nous montrons comment les technologies de la chaîne de blocs, combinées à l'intelligence artificielle (IA), à l'Internet des objets (IoT) et à d'autres innovations numériques, peuvent sécuriser notre approvisionnement alimentaire mondial, une ferme à la fois. Les solutions dont nous discutons se concentrent sur la couche arable, atténuant les effets des produits chimiques, du travail du sol agressif, des cultures monoculturelles et du changement climatique. L'objectif est de donner aux agriculteurs les outils et la formation dont ils ont besoin pour une production alimentaire durable, transformant ainsi la viabilité à long terme de leurs entreprises.

Les fermes familiales produisent environ 70 à 80 pour cent de la nourriture mondiale en termes de valeur. En moyenne, les plus pauvres d'entre eux exploitent moins de deux hectares de terrain – un hectare de terrain correspond à peu près à la taille d'un terrain de football (c'est-à-dire un terrain de football). Ces petits exploitants représentent 84 pour cent de toutes les exploitations agricoles dans le monde, cultivent environ 29 pour cent des cultures mondiales, produisant 32 pour cent de l'approvisionnement alimentaire mondial, mais ne gèrent que 24 pour cent de toutes les terres agricoles. Les agriculteurs sont soumis à une pression constante pour obtenir un rendement maximal pour nourrir leur famille et gagner leur vie. En règle générale, les petits exploitants agricoles réservent une grande partie de leur propre rendement pour leur propre subsistance, en particulier au début de chaque saison. Par exemple, les petits exploitants nicaraguayens vendent près de la moitié de leur production, tandis que les Népalais n'en vendent que 12 %. Si les agriculteurs pouvaient augmenter leurs rendements et vendre plus tout au long de la saison, ils amélioreraient leurs moyens de subsistance ainsi que leur impact sur l'approvisionnement alimentaire mondial.

La constance, la prévisibilité et l'équilibre sont les clés du succès des initiatives agricoles dans le temps. Pourtant, selon National Geographic, "le changement climatique mondial déstabilise de nombreux processus naturels qui rendent l'agriculture moderne possible."6 Les changements climatiques qui modifient les schémas saisonniers, perturbent les cultures ou les animaux, ou incubent les ravageurs et les maladies augmentent tous les coûts agricoles. Des conditions météorologiques irrégulières, des conditions plus sèches et une augmentation des températures mondiales ont un impact négatif sur les rendements des cultures des agriculteurs.

Les effets du changement climatique perturbent les exploitations de toutes tailles à toutes les étapes du cycle de production, de la sélection des semences au transport. Ces changements saisonniers et cette variabilité accrue repoussent les limites de ce que les agriculteurs peuvent cultiver et contrôler. Ils ne peuvent plus se fier aux données agricoles historiques. Au lieu de cela, ils prennent des décisions basées sur des prévisions sur la façon dont le changement climatique affectera leur ferme. Par exemple, ils peuvent avoir besoin de se préparer à des inondations ou à des épisodes de sécheresse et de modifier leurs méthodes de culture, leurs choix de cultures et leurs pratiques agricoles. Les petits exploitants agricoles des pays en développement sont les plus vulnérables à la menace climatique et les moins capables d'y faire face. Pourtant, seulement 1,7 % du financement climatique est réservé à ces petits exploitants. De plus, sur les 50 à 70 milliards de dollars dépensés chaque année dans les pays à revenu faible et intermédiaire pour l'innovation agricole, moins de 7 % vont aux initiatives d'action climatique.

La volonté de nourrir à faible coût une population mondiale en croissance rapide a conduit à l'utilisation de l'agriculture industrielle, faisant référence à des "méthodes technoscientifiques, économiques et politiques" et à des "systèmes alimentaires… largement dépendants des combustibles fossiles pour la production de nourriture par voie de la machinerie et de la mécanisation, de l'agrochimie, du transport, de la transformation des aliments, de l'emballage des aliments, [et] de l'assimilation des déchets. »

L'agriculture industrielle utilise des pratiques agricoles agressives telles que l'application exhaustive d'engrais (par exemple, des superphosphates), d'herbicides et de pesticides pour maximiser les rendements. L'utilisation de ces produits chimiques perturbe les écosystèmes naturels, de sorte que les agriculteurs en deviennent dépendants pour maintenir un rendement maximal. De plus, ces produits chimiques peuvent s'infiltrer dans les réserves d'eau et éliminer les éléments naturels du sol.

Une autre pratique courante est le labourage. Les agriculteurs utilisent le travail du sol pour aérer le sol, préparer les lits de semence et supprimer les mauvaises herbes, pour ne citer que quelques raisons. Cependant, au fil du temps, le travail du sol dégrade la qualité du sol, érode davantage le sol et endommage la structure du sol.

En outre, à mesure que les gens consomment davantage d'aliments transformés, ils créent une demande plus élevée pour une gamme limitée de cultures, ce qui entraîne des pratiques agricoles monoculturelles.

Woman Picking Plant on Field par DoDo Phanthamaly, 2008, utilisé sous licence Pexels depuis le 23 décembre 2021.

Le système alimentaire mondial repose sur seulement 12 plantes et cinq espèces animales pour fournir 75 % de la nourriture mondiale ; une telle dépendance rend cet approvisionnement très vulnérable en cas de pénurie ou de catastrophe. Par conséquent, nous devons donner la priorité à la biodiversité pour maintenir en vie de nombreuses variétés et races patrimoniales résistantes au climat. Selon le Programme des Nations Unies pour l'environnement, le coût estimé de l'agriculture industrialisée sur l'environnement chaque année est de 3 000 milliards de dollars.

Source des données : OurWorldinData.org/Environmental-Impacts-of-Food, 2021, utilisé sous CC BY 4.0.

La couche arable est la couche supérieure de la terre et est un élément vital de notre système alimentaire. Environ 95 pour cent de la nourriture mondiale pousse dans la couche arable car elle contient les nutriments et l'eau nécessaires. La couche arable stocke également du carbone qui se retrouverait autrement dans l'atmosphère. Cependant, la couche arable s'érode plus vite que la terre ne peut la reconstituer.

Toutes les cinq secondes, l'équivalent du sol d'un terrain de football est emporté. L'eau, le vent et les activités agricoles industrielles sont les principaux moteurs de l'érosion. L'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) a estimé que nous perdrons 90 % de la couche arable du monde d'ici 2050.

L'érosion des sols aggrave les effets du changement climatique. Lorsque les écosystèmes ont moins de sol, ils ont moins de résilience pour s'adapter aux nouveaux régimes météorologiques et pluviométriques. Par exemple, les terres érodées laissent souvent un sol sec et durci qui ne retient pas facilement l'eau. Ainsi, de fortes pluies entraînent souvent des engorgements ou des inondations. De plus, dans la monoculture, les agriculteurs ne cultivent qu'une seule récolte année après année, épuisant les ressources naturelles du sol. Les sols érodés qui manquent de matière organique diminuent la valeur nutritionnelle des aliments cultivés. En conséquence, les consommateurs reçoivent des aliments moins nutritifs.

Pour lutter contre le cercle vicieux de l'agriculture industrielle et du changement climatique sur la couche arable, le Comité de la sécurité alimentaire mondiale a organisé un événement parallèle, "Transformer l'innovation agricole pour les personnes, la nature et le climat", lors de la Conférence de Glasgow sur le changement climatique en novembre 2021. Le comité résumait la situation désastreuse : "Le changement climatique déstabilise nos systèmes alimentaires, détruit nos ressources naturelles, creuse les inégalités économiques et sanitaires et réduit l'approvisionnement alimentaire. La crise climatique rend plus difficile de nourrir une population mondiale croissante tout en protégeant notre monde naturel et ses ressources." Il a présenté ce qu'il a appelé un "ClimateShot", un programme pour développer et fournir des technologies agricoles résistantes au climat et à faibles émissions (ag-tech) et des pratiques innovantes qui protègent la nature et limitent le changement climatique.

Les changements climatiques et la perte de la couche arable rendent l'agriculture de plus en plus difficile. Nous avons les technologies pour conduire le changement dans l'agriculture, des drones et des registres distribués aux capteurs et satellites. Mais ces technologies sont souvent coûteuses, compliquées et coûteuses à utiliser, ce qui dissuade les agriculteurs de les utiliser. Grâce à l'accès à Internet et aux téléphones portables, les agriculteurs peuvent accéder aux données et les utiliser pour améliorer leurs rendements et transformer leurs pratiques agricoles. Et si nous mettions ces autres innovations entre les mains des agriculteurs qui produisent la plupart de nos aliments et qui ont besoin d'aide ?

C'est là qu'intervient Dimitra. Dimitra est une entreprise mondiale d'agtech qui travaille directement avec des agences gouvernementales, des organisations non gouvernementales (ONG), des entreprises à but lucratif et d'autres pour fournir des agtech à des millions d'agriculteurs dans le monde. "Chaque petit exploitant, quel que soit son statut économique, devrait pouvoir bénéficier d'une technologie simple, belle et utile, car lorsque les agriculteurs prospèrent, les économies prospèrent", a déclaré Jon Trask, directeur général de Dimitra.

L'objectif de la start-up est d'améliorer la sécurité alimentaire mondiale grâce à une agriculture durable et d'impliquer la génération actuelle et la prochaine d'agriculteurs. En outre, Dimitra se concentre sur la conduite du développement économique en transformant l'agriculture de subsistance en entreprises rentables et économiquement viables. Il développe et combine de nouvelles technologies pour améliorer les pratiques agricoles standard. Pour commencer, au lieu de labourer les champs, les agriculteurs peuvent cultiver des cultures de couverture, c'est-à-dire des cultures à croissance rapprochée comme les légumineuses (luzerne), les céréales (blé, seigle) et les crucifères (navet, radis) qui protègent le sol entre les cycles de production agricole normale. —pour augmenter les nutriments disponibles.

La rotation saisonnière des cultures peut également améliorer considérablement la biodiversité et la qualité des sols et réduire l'application d'engrais chimiques. Le mutualisme est une autre pratique agricole que les agriculteurs peuvent utiliser pour accroître la biodiversité. Les agriculteurs peuvent planter des cultures complémentaires qui s'apportent naturellement des nutriments les unes aux autres.

Les solutions technologiques peuvent aider à prendre ces décisions et à surveiller leur succès. Par exemple, l'agroécologie et la modélisation des cultures intègrent l'apprentissage automatique et l'IA pour suggérer de meilleures pratiques de gestion qui augmentent la biodiversité et, par conséquent, la santé des sols. Des pratiques de gestion telles que la rotation des cultures, la plantation de couvertures végétales et l'ajout d'engrais organiques, de biofertilisants et d'amendements du sol comme le fumier ou les déchets organiques, augmentent toutes la biodiversité et augmentent naturellement les nutriments disponibles dans le sol.

Dimitra travaille actuellement sur un projet visant à fournir à deux millions de fermes en Inde un accès à une technologie qui les aidera à éliminer les facteurs limitant les rendements et à améliorer la qualité des sols. Le sol prend du temps à se renouveler; il ne peut pas le faire du jour au lendemain. La couche arable se forme à un rythme lent, entre 0,25 et 1,50 millimètre par an, selon le climat.25 Dimitra fournit des informations et des recommandations aux agriculteurs pour mettre en œuvre des pratiques agricoles modernes qui amélioreront la qualité de leurs sols au fil du temps. Dimitra espère voir les agriculteurs adopter des pratiques plus durables à mesure qu'ils augmentent leur production.

Disponible dans 60 pays à ce jour, la plateforme Dimitra Connected Farmer dispose de nombreuses fonctionnalités pour les agriculteurs qui dirigent de petites entreprises. Grâce à cette plateforme, les petits exploitants agricoles peuvent gérer leurs actifs et activités agricoles et recevoir des rapports et des recommandations pour prendre des décisions éclairées sur l'augmentation des rendements, la réduction des coûts et l'atténuation des risques. La plate-forme intègre des technologies telles que le mobile, l'IA, la blockchain et l'IoT.

Améliorer la façon dont les agriculteurs, les agents de vulgarisation, les chercheurs et les décideurs communiquent entre eux est essentiel pour accroître la productivité agricole. La technologie mobile est un moyen pratique et efficace de partager et d'échanger largement des données et des connaissances précieuses.

Les petits exploitants peuvent bénéficier d'un accès à de meilleures informations sur les ravageurs, les maladies, les conditions météorologiques, les prix actuels du marché et les meilleures pratiques agricoles, y compris les connaissances sur les cultures, les informations sur le bétail, les méthodes de préparation du sol et la lutte antiparasitaire.

Les agriculteurs peuvent télécharger et utiliser de nombreuses applications mobiles différentes basées sur la blockchain pour améliorer leurs pratiques agricoles. Grâce à ces applications, les agriculteurs peuvent crypter et télécharger des informations privées telles que des photos des conditions sur le terrain, des réponses à des enquêtes agricoles ou le nombre d'heures de travail.

Alors que le changement climatique peut entraîner des pertes inattendues dues à des événements météorologiques imprévus, la technologie peut avertir les agriculteurs tôt. Les agriculteurs peuvent utiliser des prévisions météorologiques hyperlocales qui offrent des informations météorologiques spécifiques à la ferme et des alertes d'urgence pour mieux se préparer aux catastrophes potentielles liées aux conditions météorologiques.

Les saisons de croissance historiques typiques sont devenues plus courtes ou plus longues dans différentes régions du monde. Des algorithmes d'apprentissage automatique couplés à des données météorologiques peuvent aider les agriculteurs en prédisant les dates idéales de plantation et de récolte.

L'apprentissage automatique peut également être utile pour la modélisation des cultures et la détermination des cultures à planter en fonction des conditions de croissance actuelles.

L'IA est un outil précieux pour les agriculteurs car elle peut effectuer des analyses prédictives ; L'IA permet aux agriculteurs de collecter et de traiter davantage de données. Et il peut le faire plus rapidement qu'il ne serait autrement possible. Les agriculteurs peuvent appliquer l'IA à leurs données pour prendre des décisions éclairées en matière d'agriculture de précision. Par exemple, l'IA peut utiliser des données historiques pour identifier les zones qui produisent de faibles rendements et recommander comment augmenter le rendement dans ces zones.

L'IA peut résoudre des problèmes importants pour les agriculteurs, tels que l'analyse de la demande du marché, la prévision des prix et la détermination des dates optimales de plantation et de récolte. Il peut également collecter et traiter des données sur la santé des sols, recommander des engrais, surveiller les conditions météorologiques et suivre la préparation des produits destinés à la vente.

La technologie blockchain est un outil indispensable. Les membres d'un écosystème agricole peuvent utiliser une blockchain comme registre partagé pour enregistrer les actifs agricoles, enregistrer les licences et les permis, effectuer des transactions entre pairs, automatiser les contrats, obtenir des prêts et des assurances, regrouper les informations sur la qualité des semences, surveiller la croissance des cultures et suivre rendement après avoir quitté la ferme.

Dimitra a émis un jeton utilitaire ERC-20 (DMTR) sur Ethereum pour alimenter la plate-forme logicielle en tant que service Dimitra, aider à financer le développement du logiciel Dimitra et encourager la participation des partenaires. Tout le monde peut visualiser et vérifier les transactions impliquant des jetons DMTR sur la blockchain Ethereum, ainsi que rechercher et retracer l'historique complet de chaque jeton via des outils en ligne tels que Etherscan.io. Ainsi, les transactions DMTR sont hautement transparentes et infalsifiables. Avec ce niveau de traçabilité, de transparence et d'immuabilité des données, les participants peuvent établir une relation de confiance entre eux et avec leurs communautés ainsi qu'avec les fournisseurs de services écosystémiques et leurs gouvernements, qui sont tous essentiels au développement d'une économie agricole juste et efficace.

Dimitra propose son logiciel Connected Farmer aux gouvernements nationaux et régionaux, qui le distribuent largement à leurs agriculteurs. Le logiciel est disponible sur les appareils Android et iOS ainsi que dans une version Web en ligne. "Lorsque les agriculteurs se joignent à nous, ils doivent enregistrer leur identité, ils doivent enregistrer leur emplacement et ils doivent nous fournir des données supplémentaires, telles que la superficie de terres qu'ils possèdent, où se trouvent leurs terres et où ils vivent", Trask a dit à Ashton Addison de BlockWest Capital. "Nous utilisons les aspects de sécurité de la blockchain pour privatiser, sécuriser et chiffrer ces informations."

Le front-end de la plateforme Dimitra capture des données sur les activités quotidiennes des agriculteurs, et le back-end Dimitra utilise ces précieuses informations agricoles pour l'analyse de données et la recherche scientifique, alimentées par l'IA et l'apprentissage automatique. Dimitra met ses conclusions et ses services de rapport à la disposition des agriculteurs et de leurs gouvernements afin qu'ils puissent augmenter les rendements, améliorer la santé des sols, produire de meilleurs aliments plus rapidement, réduire les dommages écologiques et réduire les coûts.

Dimitra a conçu sa plateforme de points pour récompenser les agriculteurs pour les données qu'ils ont générées dans leur utilisation quotidienne de l'application Dimitra Connected Farmer. Les agriculteurs peuvent ensuite échanger les points qu'ils ont accumulés pour payer ou réduire les coûts d'achat des services des partenaires de l'écosystème Dimitra. De cette façon, Dimitra réduit les coûts des exploitations agricoles et favorise un marché local qui profite aux agriculteurs et aux fournisseurs de services agricoles d'une région.

La plate-forme de points Dimitra comprend un registre distribué autorisé (base de données de points) avec un algorithme de consensus de preuve de participation ; Les points Dimitra sont l'unité d'échange native du canal de paiement partenaire Dimitra et distincte des jetons DMTR. Grâce à cette plateforme, les participants à l'écosystème peuvent effectuer des transactions directement et en privé.

Des nœuds validateurs Dimitra indépendants et authentifiés collaborent et rivalisent pour maintenir et sécuriser ce canal de paiement peer-to-peer et pour vérifier la légitimité de chaque transaction selon un mécanisme simple de comptabilisation des sorties de transactions non dépensées (UTXO).30 Les nœuds valideurs misent des jetons DMTR pour la possibilité de gagner du DMTR en échange de leurs services de validation. Les validateurs participants votent sur un bloc de transactions, et le vote majoritaire l'emporte. Les validateurs majoritaires reçoivent une partie de la récompense, tandis que ceux de la minorité ne reçoivent rien et perdent leur mise (aka slashing).31 Ce mécanisme de jalonnement motive les validateurs à participer de bonne foi.

Pour améliorer le débit des transactions et réduire les coûts sur Ethereum, Dimitra agrège périodiquement les transactions de points Dimitra vérifiées dans un rollup, qu'il hache cryptographiquement et s'engage dans la blockchain Ethereum. Les transactions traitées déterminent ainsi le solde de points de chaque compte Dimitra.

Les partenaires peuvent choisir d'accélérer ou de désactiver leurs points Dimitra vers la passerelle d'échange de Dimitra afin qu'ils puissent interagir financièrement avec les jetons ERC-20 et d'autres contrats intelligents sur Ethereum, qui sert de couche ultime de règlement des paiements.

La passerelle d'échange est un contrat intelligent qui gère les conversions entre les points Dimitra et les jetons DMTR ; pour le faire efficacement sur Ethereum, la passerelle nécessite la liquidité du jeton DMTR. Pour fournir cette liquidité, les détenteurs de DMTR du monde entier investissent leur DMTR dans un pool de liquidités.

Une sidechain est une blockchain distincte qui fonctionne parallèlement à la blockchain principale. Dans l'architecture Dimitra, un grand livre UTXO distribué pour les points Dimitra (grand livre de points) est une chaîne parallèle au réseau principal Ethereum. Il fonctionne de manière indépendante et possède son propre algorithme de consensus de preuve de participation (PoS), tandis qu'Ethereum exécute un algorithme de consensus de preuve de travail (PoW).

Un processeur de paiements fournit un pont bidirectionnel entre le registre des points de Dimitra et le réseau Ethereum. Il contrôle un contrat intelligent Ethereum qui échange des points Dimitra contre des jetons DMTR (échange de passerelle Dimitra).

La sidechain Dimitra est un pur UTXO ; il ne peut pas exécuter de code de contrat intelligent et n'implique pas en interne le langage de programmation Solidity ou la bibliothèque Web3.js. Et donc il envoie et reçoit des paiements ponctuels plus comme Bitcoin que Ethereum. Il utilise Ethereum pour la tenue de registres et pour activer et désactiver les jetons ERC-20 et les services DeFi.

Dimitra et les nœuds validateurs partenaires gèrent le registre des points, une base de données en ajout uniquement, où chaque validateur dispose d'une copie locale distribuée du registre. Il peut y avoir n'importe quel nombre de nœuds validateurs, et chacun participe au consensus PoS par accord négocié. Les nœuds validateurs garantissent la validité des transactions au sein du réseau PoS privé autorisé.

Le logiciel en tant que service (SaaS) Dimitra agit comme un hub d'orchestrateur centralisé pour les nœuds validateurs, fournit un support entre

parties prenantes de l'écosystème de partenaires Dimitra et conserve une copie du registre des points pour communiquer avec le réseau principal Ethereum, agir en tant que processeur de paiement et contrôler le contrat intelligent d'échange de passerelle.

En retour, ils reçoivent un paiement de rendement DMTR sur les jetons jalonnés, tant qu'ils maintiennent leur participation. Dimitra a entièrement automatisé et implémenté cet algorithme de participation/rendement dans le contrat intelligent.

Bien que le jeton de liquidité de la passerelle d'échange soit DMTR, le contrat intelligent peut recevoir des fonds dans d'autres jetons ERC-20 majeurs tels que les stablecoins USD Coin (USDC), Tether (USDT) et Binance USD (BUSD), et l'alternative basée sur Ethereum à Dogecoin, Shiba Inu (SHIB) : lorsqu'un détenteur de jeton mise sur l'un de ces jetons ERC-20, le contrat intelligent peut automatiquement le transformer en DMTR au taux de change en vigueur.

Dimitra prévoit de prendre en charge des chaînes de blocs de règlement supplémentaires et effectue des recherches sur Polygon, Solana et Binance, entre autres. Il prévoit également de fournir un support personnalisé pour les plates-formes fiat non blockchain impliquant des banques à charte et des devises numériques de banque centrale pour les gouvernements clients qui interdisent les solutions basées sur la cryptographie.

L'écosystème Dimitra implique une diversité de participants, tels que des partenaires nationaux, des prestataires de services agricoles, des associations agricoles, des institutions financières et des compagnies d'assurance, des innovateurs et des incubateurs technologiques, des ministères et des ONG, et des universités. Les systèmes d'incitation de Dimitra motivent cinq types de partenaires à participer : les détenteurs de jetons DMTR, les nœuds de validation, les agriculteurs, les participants à la chaîne d'approvisionnement et les gouvernements.

Pour examiner, les détenteurs de jetons reçoivent un rendement de jalonnement DMTR pour les jetons de jalonnement afin de fournir des liquidités dans l'échange de passerelle, tandis que les opérateurs de nœuds reçoivent des récompenses DMTR pour les jetons de jalonnement pour valider des blocs de transactions au sein du canal de paiement Dimitra, et les agriculteurs reçoivent des points Dimitra pour l'utilisation du Dimitra. l'application et la saisie de leurs données d'exploitation.

Les autres membres d'une chaîne d'approvisionnement peuvent également télécharger des données sur leurs rôles et activités sur la plateforme. L'objectif est de suivre la provenance, par exemple, des légumes vendus dans les épiceries de bout en bout - des types de semences (par exemple, biologiques, génétiquement modifiées, etc.) et de la qualité du sol des fermes d'origine et si les membres de l'approvisionnement chaîne a livré ces légumes dans les délais et dans les conditions précisés dans leurs contrats. Grâce à ces informations, les consommateurs peuvent faire des choix plus sains pour leur famille, leur communauté et la planète.

Sur la plateforme, les agriculteurs peuvent fournir une vérification de leurs actions pour maintenir des pratiques durables et sécuriser l'approvisionnement alimentaire local. Ils peuvent également utiliser la plate-forme pour enregistrer des informations sur les pratiques agricoles (par exemple, les applications d'engrais et de pesticides, le nombre de rotations de cultures, etc.) afin que, si une ferme avait un mauvais rendement, l'agriculteur puisse réclamer une assurance, pointant vers des enregistrements des efforts de la ferme pour obtenir un bon rendement.

De même, les gouvernements peuvent enregistrer des informations sur les activités réglementées des exploitations agricoles (par exemple, séquestration du carbone/émissions de CO2, taux de déforestation, minimums de rotation des cultures, etc., dérivées de l'analyse des données satellitaires) pour des audits aléatoires. Cette capacité pourrait inciter au respect des réglementations et encourager des pratiques agricoles respectueuses de l'environnement.

Quiconque accède aux données ne peut pas identifier des détails spécifiques sur une ferme ou un agriculteur sans les autorisations requises. Cependant, lorsqu'elles sont combinées avec l'apprentissage automatique, même les données anonymisées et agrégées peuvent être très précieuses car les chercheurs peuvent utiliser les ensembles de données pour développer des modèles mathématiques et des outils analytiques pour la recherche scientifique et les connaissances agricoles. Les gouvernements, les universités, les entreprises agroalimentaires et les prestataires de financement agricole peuvent payer à l'écosystème Dimitra des frais pour accéder à ses données et analyses agrégées. La plateforme Dimitra peut ensuite réinjecter une partie de ces rendements financiers dans la plateforme de points Dimitra pour récompenser les agriculteurs à l'origine des données.

Les images satellites sont composées de millions de pixels. La résolution de ces pixels varie et peut représenter un mètre carré de terrain jusqu'à plusieurs kilomètres de terrain. Chaque année, les progrès technologiques améliorent la résolution spatiale pour la rendre plus claire, et nous approchons de la capacité de voir des résolutions au centimètre carré.

Grâce à l'imagerie satellitaire, les chercheurs peuvent analyser les tendances, l'utilisation et l'histoire des terres ; et les agriculteurs peuvent détecter des changements non visibles depuis le sol. Selon le satellite et la région du monde, nous pouvons obtenir de nouvelles données satellitaires aussi souvent que tous les jours. Les experts peuvent utiliser les données pour identifier les épidémies de ravageurs et donner aux agriculteurs des avertissements avancés afin qu'ils puissent agir rapidement, coordonner une réponse et minimiser les dommages.

Les experts peuvent également utiliser des données satellitaires pour estimer le carbone organique dans le sol, un composant carboné mesurable des composés organiques.34 Avec de telles données, les agriculteurs peuvent identifier les zones riches en carbone favorables à la culture de cultures et à la lutte contre le changement climatique.35 De même, ils peuvent combiner la blockchain des registres fonciers basés sur des images satellites pour fournir des informations immuables et traçables à des fins d'audit ou d'assurance.

Grâce à la plateforme Dimitra, les gouvernements peuvent suivre la productivité agricole ou surveiller les initiatives vertes en cours telles que les niveaux de CO2 ou la couverture végétale. Par exemple, dans le cadre du Plan stratégique des Nations Unies pour les forêts 2030, certains pays ont établi des objectifs quantifiables pour la superficie forestière et la plantation d'arbres.36 L'Inde s'est engagée à ajouter 200 000 hectares de forêts et de couvert arboré par an. L'imagerie satellitaire est la meilleure solution pour mesurer les progrès vers ces objectifs forestiers mondiaux.

Lorsque nous couplons des données satellitaires avec des données recueillies au sol, cela devient encore plus utile ; cette pratique s'appelle la télédétection. La télédétection utilise l'analyse d'échantillons de sol, des capteurs IoT, des drones, des stations météorologiques et des enquêtes auprès des agriculteurs pour estimer les conditions à différentes échelles spatiales. Ces points de données supplémentaires aident à valider la vérité terrain des données satellitaires.37 Grâce à ces outils, nous pouvons estimer les conditions dans des zones sans aucune mesure au sol grâce à l'utilisation d'algorithmes d'apprentissage automatique. Nous pouvons également hacher cryptographiquement les résultats de la télédétection dans une blockchain afin que n'importe qui puisse les utiliser, par exemple, pour vérifier la conformité aux réglementations gouvernementales ou aux accords d'assurance.

Au fur et à mesure que nous améliorons les données spatiales grâce aux avancées technologiques et à l'augmentation des capacités de cloud computing et de stockage, nous pouvons améliorer considérablement les capacités et la précision de la télédétection. À leur tour, ces améliorations amélioreront les rendements agricoles des agriculteurs. Grâce à la télédétection, les agriculteurs peuvent prendre des décisions plus éclairées et stratégiques qui les aideront à économiser de l'argent et à augmenter leurs rendements.

Source des données : OurWorldinData.org/Excess-Fertilizer, 2021, utilisé sous CC BY 4.0.

Le projet Dimitra-India sur les sols, qui vise à évaluer et à remédier à la santé des sols dans deux millions d'exploitations, associe la télédétection et les données satellitaires pour évaluer les conditions des sols à une si grande échelle tout en fournissant des recommandations individuelles aux agriculteurs sur la manière dont ils pourraient améliorer leur sol. .38

Les drones et les capteurs IoT sont des outils inestimables pour les agriculteurs. Avec l'accès aux drones, les agriculteurs peuvent surveiller les champs et vérifier la fonctionnalité des équipements de pulvérisation et d'irrigation des cultures. Ils aident les agriculteurs à étudier le sol, à l'analyser sur le terrain et à générer des données en temps réel. À leur tour, ces analyses aident les agriculteurs à améliorer la gestion des sols et des cultures et à augmenter les rendements. Les avantages pour les agriculteurs comprennent une productivité accrue, une utilisation plus efficace des terres et de l'eau et une utilisation réduite d'engrais, qui réduisent tous les coûts des agriculteurs.

Les agriculteurs peuvent se prévaloir de nombreux types de capteurs IoT qui capturent des informations telles que l'humidité du sol, le pH (une mesure de l'alcalinité du sol) et des nutriments comme l'azote, le phosphore et le potassium. Les agriculteurs reçoivent des données précises et des alertes critiques pour mieux gérer leurs sols et leurs cultures.

Par exemple, l'industrie agricole indienne est aux prises avec l'utilisation de l'eau et la pollution due aux engrais chimiques. Le projet Dimitra-India bénéficie donc de capteurs IoT qui mesurent les niveaux de nutriments et d'humidité dans le sol. Avec les données IoT sur la teneur en humidité du sol et les taux d'application variables d'engrais, les agriculteurs peuvent optimiser les quantités d'eau et d'engrais. Au lieu de fertiliser ou d'arroser des champs entiers, les agriculteurs peuvent fertiliser ou irriguer uniquement les zones précises qui en ont besoin, au bon moment, dans la bonne quantité. Cette stratégie de gestion est connue sous le nom d'agriculture de précision.

Sur les 7,79 milliards de personnes sur Terre en 2020, la Banque mondiale a estimé que 30 % n'avaient pas accès à une nourriture suffisante.39 Selon le Programme alimentaire mondial, 272 millions supplémentaires ont été menacés d'insécurité alimentaire aiguë pendant la pandémie de COVID-19, qui a le travail agricole et l'approvisionnement alimentaire mondial. Le monde aura 673,5 millions de personnes supplémentaires à nourrir d'ici 2030.

Pour nourrir toutes ces personnes et atténuer la crise mondiale de la faim, nous devons produire de la nourriture localement et durablement. Aujourd'hui, les agences gouvernementales, les ONG et les organisations commerciales font plus pour apporter des technologies agricoles telles que le Dimitra Connected Farmer à des centaines de millions d'agriculteurs à travers le monde. Leur objectif est double :

L'innovation technologique devient de plus en plus cruciale pour le développement et la productivité agricoles en raison des défis agricoles tels que le changement climatique et la perte de la couche arable. La plateforme Dimitra met la technologie de pointe entre les mains des petits exploitants, leur fournit des données exploitables, brise le cycle de la pauvreté et enrichit l'économie locale grâce à des rendements agricoles accrus et à un bétail en meilleure santé.

Dimitra reconnaît l'avenir incertain et saisit cette opportunité d'appliquer des technologies transformatrices - blockchain, jetons numériques, contrats intelligents, accès et saisie mobiles, IA et apprentissage automatique, données satellitaires et télédétection, IoT et drones - et de changer le modèle de l'agriculture . Dimitra vise à faire la différence en augmentant la productivité des petits exploitants, en soutenant des pratiques agricoles plus durables et en améliorant la qualité des sols dans le monde entier.

A propos de l'auteur:Jenessa Mellen est analyste d'affaires chez Dimitra basée à Vancouver, Canada.

L'Institut de recherche sur la blockchain est un groupe de réflexion mondial indépendant fondé par Don et Alex Tapscott et financé par des membres internationaux d'entreprises et d'agences gouvernementales. Son programme de recherche de plusieurs millions de dollars comprend près de 100 projets sur l'impact stratégique des applications distribuées et de la technologie blockchain sur les entreprises et la société. Chaque livre blanc est rédigé par un expert en la matière et conçu pour préparer les dirigeants des secteurs privé et public à jouer leur rôle de catalyseurs du changement, inaugurant cette nouvelle génération de technologies en réseau.

Ce travail est sous licence internationale Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0.

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