Groupe opérationnel RESILIENT : Développement du couvert végétal dans les vignobles, optimisation de l'efficacité de l'irrigation, développement des cultures et réduction de la consommation énergétique de la cave grâce à l'application de techniques d'intelligence artificielle

1. Identification des cultures les plus adaptées à la création d'un couvert végétal non concurrentiel, et classification des intrants de production (eau, énergie, pesticides, engrais, etc.). Les couverts végétaux constituent un outil précieux, dans le cadre d'une viticulture de qualité, durable et respectueuse de l'environnement, pour équilibrer le développement végétatif et productif du vignoble, favoriser une meilleure exposition et un microclimat optimal pour les grappes et améliorer la qualité des moûts et des vins produits. Il est cependant essentiel de choisir des variétés adaptées aux conditions pédoclimatiques de la région et aux cépages (graminées, légumineuses, etc.). Une étude détaillée des caractéristiques pédoclimatiques influençant le choix des espèces pour le couvert végétal sera donc menée. Cette étude débutera par des analyses pédologiques et climatiques, une analyse des espèces les plus adaptées à chaque couvert végétal et l'identification des ravageurs et maladies les plus fréquents affectant les couverts végétaux et le vignoble. La vérification des données s'appuiera sur un rapport des variétés analysées et une base de données.

2. Identification des paramètres de mesure et des capteurs appropriés : Tous les paramètres susceptibles d’influencer le développement des cultures et les besoins en irrigation doivent être définis, car cela constitue la base de l’optimisation de la production. Il est essentiel de comprendre tous les facteurs clés qui influencent le développement des cultures et le calendrier d’irrigation et de fertilisation. Ainsi, la texture du sol, la température ambiante (maximale et minimale journalière), l’humidité de l’air, l’intensité du rayonnement solaire, la présence ou l’absence de vent, la nébulosité, la durée d’ensoleillement, l’humidité du sol, l’indice de surface foliaire, l’évapotranspiration potentielle et les prévisions météorologiques (pluie, orages, grêle, etc.) sont des facteurs clés pour déterminer le développement des cultures et le nombre d’irrigations nécessaires, ainsi que le moment optimal pour chacune d’elles. Les paramètres à mesurer au niveau de la cave seront également identifiés. Cette tâche impliquera le traitement de différents indicateurs clés de performance (masse, puissance, énergie, température, temps, etc.), la recherche de tendances comportementales, la garantie de la cohérence, de la constance et de la traçabilité des données traitées, ainsi que l'établissement d'un protocole de mesure et de vérification valide afin de garantir la traçabilité et la précision des résultats obtenus et la reproductibilité des recherches menées sur les modèles énergétiques. Enfin, une analyse des capteurs les plus adaptés sera réalisée. Une fois tous les paramètres critiques pour le développement optimal des cultures identifiés, une analyse sera effectuée afin de déterminer les capteurs les plus appropriés à placer sur les parcelles pour effectuer des mesures in situ. Ces mesures fourniront des données réelles qui, associées aux données historiques déjà collectées, alimenteront les modèles d'intelligence artificielle. Ainsi, des capteurs d'humidité du sol, des capteurs météorologiques (thermomètres, pluviomètres, anémomètres, etc.), des caméras et des images satellites seront sélectionnés pour surveiller l'apparition de ravageurs et de maladies, etc. Au niveau de la cave, les capteurs nécessaires seront sélectionnés pour enregistrer en continu et régulièrement les valeurs des paramètres jugés importants dans le processus de vinification. La vérification sera basée sur un rapport des capteurs associés aux données et à la surveillance sélectionnées.

3. Consommation et réduction d'énergie dans un chai. Utilisation des énergies renouvelables. Il est nécessaire d'évaluer les besoins énergétiques des deux exploitations composant chacune des installations pilotes, ainsi que ceux des différents systèmes d'irrigation utilisés, afin de déterminer la consommation énergétique totale de chaque exploitation et de comparer les résultats après la mise en œuvre des technologies numériques et de l'IA. Au niveau du chai, les méthodes de vinification reposent sur un processus rigoureux comprenant la fermentation, l'élevage et la mise en bouteille – trois étapes fondamentales qui façonnent le caractère et la qualité de chaque vin. La maîtrise de la température pendant la fermentation est essentielle, car elle influence considérablement la qualité et les caractéristiques finales. Ce processus permet aux vignerons de gérer avec précision chaque étape de la fermentation, garantissant ainsi l'obtention des résultats souhaités. Des températures plus basses préservent les arômes fruités et floraux, idéaux pour les vins blancs et délicats. Des températures plus élevées, en revanche, peuvent être bénéfiques pour les vins rouges en favorisant l'extraction de la couleur et des tanins. Outre son influence sur le profil aromatique, la maîtrise de la température est cruciale pour éviter les faux goûts et assurer une fermentation homogène. Cela contribue à la constance de la production, essentielle pour préserver le caractère distinctif d'un vin dans chaque bouteille. La maîtrise de nombreux points critiques est indispensable au bon fonctionnement d'un chai ; il est donc primordial de comprendre l'ensemble de ses besoins énergétiques afin de réduire la consommation grâce à l'application de techniques de jumeau numérique et d'intelligence artificielle. Une étude sera menée pour analyser la faisabilité de la mise en œuvre de sources d'énergie renouvelables dans les vignobles, notamment l'énergie solaire, ainsi que le dimensionnement des deux types d'opérations nécessaires à l'atteinte de l'autosuffisance énergétique solaire. La validation s'appuiera sur une étude de réduction de la consommation d'énergie et de faisabilité de la mise en œuvre de sources d'énergie renouvelables.

4. Algorithmes et applications d'IA : Le Big Data appliqué au secteur vitivinicole renforce sa compétitivité. Grâce à la collecte, au traitement et à l'intégration pertinents de multiples sources de données, l'état des vignes et le stress hydrique de chaque cep peuvent être suivis en temps réel, et des recommandations agronomiques accessibles via appareils mobiles, SMS ou application web. Des procédés innovants peuvent également être pilotés pour optimiser la fermentation et l'élevage, en détectant proactivement les facteurs de risque, grâce à des technologies visant à améliorer la qualité et à réduire les coûts. Pour garantir une collecte de données continue et fiable, l'utilisation d'enregistreurs de données est préconisée. Ces dispositifs stockent et transmettent automatiquement les données, même en cas de connexion limitée. L'enregistreur de données est devenu un outil de mesure essentiel pour le suivi des événements et des aléas survenant durant le cycle de croissance. Bien qu'il en existe différents types (enregistreurs de température et d'humidité, enregistreurs de pression, etc.), leur objectif reste le même : fournir aux viticulteurs des données sur les menaces susceptibles d'affecter le développement phénologique, leur permettant ainsi de prendre des décisions éclairées. Le choix des enregistreurs de données dépendra des processus à surveiller. Des capteurs installés sur le terrain, reliés à des enregistreurs de données, permettent la collecte continue de données clés sur le sol. Ces informations sont transmises à une base de données centrale et, associées aux données climatiques historiques, constituent un ensemble de données robuste. Cet ensemble alimente le modèle d'intelligence artificielle chargé de générer des recommandations agronomiques. Les informations ainsi obtenues sont gérées et présentées via une plateforme accessible, conçue pour une utilisation sur le terrain. Cette approche garantit une gestion agricole plus efficace et optimisée, adaptée aux conditions réelles du vignoble. Des réseaux neuronaux seront utilisés pour définir les algorithmes de contrôle de ces interrelations, en développant des algorithmes capables de modéliser les interactions entre les variables climatiques, pédologiques et historiques. Ces algorithmes généreront des recommandations sur l'irrigation, la fertilisation et d'autres facteurs afin d'optimiser l'utilisation des intrants et d'améliorer l'efficacité de la gestion du vignoble. Une fois la fonctionnalité de l'algorithme de contrôle validée, une plateforme web mobile sera développée. Cet outil permettra aux viticulteurs d'accéder facilement et visuellement aux recommandations générées par le modèle d'IA. Il comprendra des graphiques de tendances des variables, des alertes et des suggestions personnalisées. L'interface sera optimisée pour les environnements ruraux, en privilégiant la facilité d'utilisation, la rapidité de chargement et la clarté de la présentation des données. La vérification sera effectuée par le biais d'un rapport sur les algorithmes développés et leur validation en temps réel.

5. Mise en œuvre et validation des projets pilotes. Deux projets pilotes seront mis en œuvre. Le premier concerne un vignoble de l'appellation d'origine contrôlée (AOC) Rueda, et le domaine viticole LA SOTERRAÑA utilise les raisins de ce vignoble. Le second projet, situé dans l'AOC Ribeiro, est associé au domaine viticole Bodegas José Pariente à La Seca (Valladolid). Les capteurs sélectionnés seront installés à la fois au vignoble et au chai afin de permettre la collecte de données en temps réel. Les algorithmes développés seront ensuite appliqués aux différents appareils (téléphones portables, tablettes, etc.). Une validation initiale sera effectuée pour vérifier le bon fonctionnement de l'ensemble du système. Une fois les projets pilotes mis en œuvre, une analyse des performances de l'installation sera réalisée en vue de la validation finale. Cette validation permettra de vérifier le bon fonctionnement des projets pilotes et de s'assurer que les objectifs fixés dans la présente demande sont atteints. La validation sera effectuée par la mise en œuvre même des deux projets pilotes.

6. Mesure de la réduction des empreintes hydrique et carbone. Vérifier la réduction de l'impact environnemental du projet est essentiel pour sensibiliser les parties prenantes et le grand public à l'utilisation des toitures végétalisées mises en œuvre grâce à l'IA, ainsi qu'à la réduction de la consommation d'énergie dans les exploitations viticoles grâce aux jumeaux numériques et à l'IA. L'empreinte hydrique est un indicateur qui reflète la quantité totale d'eau douce utilisée pour produire les biens et services consommés par les particuliers et les collectivités ou produits par les entreprises. Elle est conçue comme un outil global de gestion de l'eau qui prend en compte l'utilisation directe et indirecte de cette ressource vitale. Son calcul permet de comprendre, d'allouer et d'optimiser la consommation d'eau, pour une gestion plus efficace et durable des ressources en eau. L'empreinte carbone correspond à la quantité de gaz à effet de serre émise lors de la production d'un bien ou d'un service. Son calcul est devenu un outil essentiel pour quantifier ces émissions, car il permet une plus grande précision dans la définition des stratégies de réduction. Les données de mesure seront analysées et des conclusions finales seront tirées. La vérification s'appuiera sur une étude de durabilité environnementale.

7. Rapport de faisabilité technique et économique pour les cultures de couverture en association avec les cultures principales : Un rapport de faisabilité sera établi à partir des résultats du projet afin d’en déterminer la rentabilité technique et économique. Ce rapport servira de base à la vérification des résultats obtenus.

8. Plateforme de reproductibilité des cultures de couverture selon les cultures et le stade phénologique. Cette plateforme servira de point de rencontre aux producteurs photovoltaïques, aux agriculteurs et aux experts en technologies numériques, leur permettant de collaborer, de compléter leurs activités et de développer des initiatives communes. Le projet prévoit que la plateforme restera opérationnelle après son achèvement. Pour développer cette plateforme, une évaluation in situ de diverses cultures de couverture dans les vignobles sera menée comme alternative au travail du sol. La croissance et le développement des cultures de couverture sélectionnées seront suivis lors de visites régulières sur le terrain, ainsi que leur interaction avec la croissance et le développement de la vigne. Si des cultures de couverture présentant un intérêt agronomique sont sélectionnées, leur potentiel de rendement ou de biomasse à la récolte sera déterminé. Un autre aspect clé est l'étude des rendements des cultures sous couverture et l'analyse du potentiel d'accroissement de la diversification du vignoble grâce à la nouvelle culture de couverture. De plus, la qualité du raisin à la récolte sera analysée afin de confirmer que les cultures de couverture améliorent les rendements de la vigne. À partir de toutes les données recueillies, le contenu à inclure dans la plateforme sera défini et développé, et la plateforme sera conçue pour permettre la réplication des résultats du projet à d'autres plantations viticoles et, en général, à d'autres cultures ligneuses.

SITE WEB. Développement d'un site web intuitif et attrayant pour le projet, facilitant la participation sur les réseaux sociaux et incluant la diffusion de communiqués de presse, d'articles et d'actualités. Ce site sera accessible dès le troisième mois de développement du projet.

BROCHURES PROMOTIONNELLES. Préparation du matériel promotionnel : brochures, dépliants et affiches (affiches d’information, roll-ups…), qui fourniront des informations générales sur le projet, ainsi que des carnets et autres articles tels que stylos, cordons, chemises, etc., qui seront utilisés lors des journées de diffusion des informations relatives à l’exécution et aux résultats du projet.

SÉANCES DE DIFFUSION. Deux ateliers seront organisés pour présenter les résultats du projet (un dans chaque région où le programme pilote est mis en œuvre). L'un de ces ateliers comprendra également la séance de clôture du projet. Chaque atelier sera complété par des tables rondes, en fonction des sujets abordés. Le projet sera également présenté aux conseils provinciaux et autres organisations du secteur agricole.

PARTICIPATION À DES FORUMS ET DES SALONS. Participation à des forums et des salons professionnels liés aux énergies renouvelables et à l'agriculture biologique ; y compris la participation de tous les bénéficiaires à un salon pour présenter le projet.