Une utilisation plus durable de l’eau
Les vagues de chaleur et la sécheresse persistante de cet été 2026 ont exercé une pression croissante sur les ressources en eau. Des restrictions dans certaines régions en Suisse ont été appliquées. Cet enjeu est particulièrement important dans l’agriculture, où une utilisation efficace de l’eau nécessite de savoir quand et où irriguer. Dans le cadre d’un projet d’innovation soutenu par Innosuisse, TerraRad Tech a collaboré avec l’ETH Zurich, le WSL et Agroscope afin de développer et de tester un capteur à micro-ondes miniaturisé qui mesure l’humidité des sols et de la végétation. Derek Houtz, CEO de TerraRad Tech, explique son fonctionnement et les enseignements tirés du projet.
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Cette interview a été conduite en anglais
À quel défi agricole votre projet d’innovation vise-t-il à répondre et pourquoi est-il particulièrement pertinent aujourd’hui ?
Derek Houtz, CEO de TerraRad Tech: L’agriculture a besoin d’informations plus précises sur l’humidité des sols et des cultures afin d’optimiser l’irrigation et de déterminer le meilleur moment pour récolter des céréales comme le blé et l’orge. En combinant les données de deux types de capteurs à micro-ondes, nous pouvons obtenir des informations sur l’humidité des sols ainsi que la teneur en eau de la végétation.
Dans le cadre de notre projet d’innovation soutenu par Innosuisse, le capteur miniaturisé a été installé sur un drone afin de recueillir des données sur l’humidité à l’échelle des champs. Ces données à haute résolution pourraient aider les agricultrices et les agriculteurs à adapter l’irrigation aux conditions locales.
Des informations précises sur l’humidité des grains peuvent également aider à déterminer le bon moment pour effectuer la récolte. Les grains trop secs ont un poids trop faible, tandis que les grains trop humides sont davantage susceptibles d’être touchés par des moisissures ou des champignons durant le processus de séchage.
Le projet nous a également permis d’identifier une application potentielle du capteur miniaturisé dans le secteur des surfaces engazonnées. Il pourrait y être utilisé avec de petites tondeuses ou des tondeuses autonomes afin de mesurer les niveaux d’humidité.
Très simplement, comment fonctionne le radiomètre à micro-ondes miniaturisé et quelles informations pourrait-il fournir aux agricultrices et aux agriculteurs ?
Le radiomètre en bande C, qui constitue l’un des deux types de capteurs à micro-ondes, mesure les micro-ondes naturellement émises par les cultures, en particulier par les grains situés au sommet des plantes céréalières. L’intensité de ces émissions varie en fonction de la quantité d’humidité présente.
L’humidité des grains est particulièrement importante pour déterminer le bon moment pour récolter les céréales. S’ils sont trop secs, le poids de la récolte est moins élevé et le rendement global diminue. S’ils sont trop humides, le risque que des moisissures ou des champignons affectent le poids sec de la récolte est nettement plus important.
Pour la gestion des surfaces engazonnées, le capteur permet de cartographier l’humidité de manière mobile à l’aide de tondeuses manuelles ou de petites machines autonomes.
Comment des données plus précises sur l’humidité peuvent-elles contribuer à une utilisation plus durable de l’eau ?
Des données à haute résolution sur l’humidité des sols peuvent montrer comment les niveaux d’humidité varient au sein d’un champ ou d’une surface engazonnée. Ces informations peuvent servir à adapter plus précisément l’irrigation aux conditions locales et à éviter d’appliquer partout la même quantité d’eau.
Associée à un système d’irrigation moderne, cette approche pourrait réduire jusqu’à 30 % la consommation d’eau dans l’agriculture.
Quels effets positifs cette solution innovante pourrait-elle avoir pour les agricultrices et les agriculteurs ainsi que pour les autres personnes travaillant dans le secteur agricole ?
La combinaison des mesures fournies par les deux capteurs pourrait aider les agricultrices et les agriculteurs à optimiser l’irrigation et à déterminer le meilleur moment pour récolter des céréales comme le blé et l’orge.
Pour les personnes chargées de l’entretien des surfaces engazonnées, la cartographie de l’humidité des sols sur les greens de golf, les terrains de sport ou les espaces verts publics à l’aide de petites tondeuses autonomes pourrait permettre une irrigation plus ciblée.
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Quel est le potentiel environnemental de la technologie et les défis qui restent à relever ?
Les travaux de recherche menés dans le cadre du projet soutenu par Innosuisse ont mis en évidence plusieurs défis.
L’algorithme doit encore être développé avant de pouvoir mesurer à distance l’humidité des grains avec une précision suffisante dans différentes conditions environnementales et pour divers types de sols et de cultures.
Des facteurs comme la température des sols et des cultures, l’inclinaison des épis de céréales durant leur séchage ainsi que les modifications de la rugosité de la surface provoquées par les précipitations ont entraîné davantage d’incertitudes que prévu.
Parallèlement, le projet a mis en évidence le potentiel d’économie d’eau de la détection passive par micro-ondes pour les surfaces engazonnées. Avec notre capteur actuel, nous avons déjà constaté des économies d’eau de plusieurs dizaines de millions de litres par an sur un seul terrain de golf situé dans un environnement désertique. Bien que ce chiffre soit propre aux conditions arides et ne puisse pas être directement transposé à la Suisse, il illustre le potentiel de la technologie. Le capteur miniaturisé pourrait rendre cette approche compatible avec de petites tondeuses autonomes et permettre une cartographie plus régulière de l’humidité.
Comment les différents partenaires du projet contribuent-ils au développement et à la validation de la solution ?
L’ETH Zurich a contribué au développement et aux essais du matériel. Nous avons notamment présenté le prototype du radiomètre et les premiers résultats dans un article de conférence lors de l’International Geoscience and Remote Sensing Symposium en 2023.
L’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL) nous a soutenu dans la modélisation des émissions de la végétation sur la base de sa structure et de ses paramètres physiques. Ces travaux étaient novateurs dans le domaine de la modélisation par micro-ondes et pourraient également contribuer aux algorithmes de télédétection par satellite ainsi qu’à de futures applications similaires faisant appel à des radiomètres et à des radars.
Enfin, Agroscope nous a apporté ses connaissances et son expérience dans le domaine agricole et a contribué à la mise en place des mesures sur le terrain. Ses contributions comprenaient la conception des essais, la mise en place de parcelles témoins, les mesures in situ ainsi qu’un abri anti-pluie permettant de contrôler les niveaux d’humidité.
Quel rôle le soutien d’Innosuisse a-t-il joué dans la réalisation de ce projet d’innovation ?
Innosuisse nous a soutenus dans le cadre de son encouragement des projets d’innovation avec partenaire de mise en œuvre. Elle a reconnu le potentiel de la technologie et de la collaboration entre les différentes institutions.
Son soutien financier nous a permis de développer et de tester le capteur avec l’ETH Zurich, le WSL et Agroscope, ainsi que d’étudier une nouvelle application dans le domaine des technologies agricoles.
Quelles sont les prochaines étapes pour commercialiser cette innovation soutenue par Innosuisse ?
La prochaine étape consiste à préparer le capteur miniaturisé en vue de sa commercialisation. Il s’agit notamment d’adapter sa conception à la production, de finaliser le boîtier et d’élaborer les plans d’assemblage.
Nous prévoyons d’intégrer le capteur à des tondeuses autonomes et de proposer des kits de montage universels pour différents types de machines.
Nous travaillons également sur une intégration qui pourrait permettre aux systèmes d’irrigation d’ajuster automatiquement leur consommation d’eau sur la base des données fournies par nos capteurs d’humidité des sols.
A propos de l'entreprise
Fondée en 2020, TerraRad Tech est une start-up en pleine croissance spécialisée dans les technologies de télédétection environnementale. Sa mission est de proposer des solutions avancées de cartographie de l’humidité des sols afin de préserver les ressources naturelles et d’optimiser les conditions environnementales.
Le projet en résumé: