Météorologie : CatBoost va révolutionner la gestion des zones arides
Dans un contexte de variabilité hydrologique croissante et d’infrastructures de surveillance au sol limitées, une étude concernant la zone présaharienne et aride dans le périmètre d’Errachidia, Figuig, Tata et Zagora propose un outil de prévision des précipitations combinant l’intelligence artificielle, l’apprentissage automatique et l’apprentissage profond. L’algorithme CatBoost a été sélectionné pour renforcer la résilience des écosystèmes et des communautés vulnérables au Maroc.
Depuis dimanche, Zagora, Tinghir et Rissani ont connu des crues importantes qui ne sont pas sans rappeler les précipitations de mars à mai dernier ou encore celles de septembre et octobre 2024. Ces dernières étaient tellement importantes qu’elles avaient ressuscité les 123.000 hectares du lac Iriqui, asséché depuis 50 ans. Des millions de mètres cubes d’eau sont malheureusement «perdus » chaque année alors qu’ils pourraient être collectés dans les régions oasiennes souffrant d’une sécheresse sévère.
Pour rappel, le Maroc a perdu quasiment les deux tiers de ses palmeraies, évoluant du statut d’important exportateur de dattes à celui de pays importateur. Son nombre de palmiers dattiers est ainsi passé de quelque 15 millions à seulement quatre millions au cours du siècle dernier.
La science à la rescousse
Dans ce cadre, un article publié par la prestigieuse publication allemande «Springer Nature» vient rappeler l’intérêt de se tourner vers la recherche scientifique pour générer de la croissance.
Menée par Abdessamad Elmotawakkil, Adil Moumane, Abdelkhalik Sadiki, Assia Zahi, Jamal Al Karkouri, Mouhcine Batchi, Suraj Kumar Bhagat et Nourddine Enneya, cette étude porte sur l’usage de l’intelligence artificielle, de l’apprentissage automatique et de l’apprentissage profond pour la prédiction des précipitations dans les zones désertiques. Les chercheurs ont exploité un ensemble de données satellitaires pluviométriques de la période 1981-2025 à l’aide de modèles avancés d’apprentissage automatique pour prédire les schémas de pluie dans les régions semi-arides du Maroc.
Ils ont développé et comparé quatre modèles : XGBoost, CatBoost, Long Short-Term Memory (LSTM) et Temporal Convolutional Network (TCN). CatBoost s’est avéré le plus efficace avec une prévision affinée à 90 jours et une capacité supérieure évolutive pour une gestion de l’eau résiliente au changement climatique dans les régions pauvres en eau.
Cet algorithme a également prouvé sa robustesse et sa capacité de généralisation, notamment dans des conditions de précipitations rares et irrégulières. Les tendances historiques ont révélé une baisse des précipitations après 2015, soulignant la nécessité d’outils prédictifs, notamment dans ces régions oasiennes.
Une planification plus pointue
Le recours à cet outil décisionnel basé sur la data implique la mise en place de mécanismes pour l’atténuation des risques d’inondation et de sécheresse, l’exploitation des barrages et la planification agricole.
«Cela nous permettra d’élaborer des programmes hydroagricoles sur cette base et de planifier l’ouverture des barrages pour l’irrigation selon les saisons. Cette année, la culture des pastèques a été interdite en amont à Tata, alors que les précipitations auraient été plus que suffisantes pour un excellent rendement», explique Adil Moumen, géographe à l’université Ibnou Tofail de Kenitra qui est aussi l’un des auteurs de l’articles.
Inversement, la plaine de Feija, traversée par un oued, a vu plusieurs exploitations de pastèques détruites suite aux crues, causant des pertes importantes aux agriculteurs locaux. Bien que cette région ait un besoin crucial en eau, les importantes quantités déversées sont malheureusement perdues en raison de l’absence d’infrastructures de collecte et de stockage.
Justement, la rareté des données et l’interprétabilité des modèles rappellent la nécessité de réseaux d’observation améliorés et surtout un accès gratuit aux données relatives aux précipitations et températures pour les chercheurs en climatologie.
«Il serait souhaitable d’avoir un plus grand nombre de stations météorologiques pour une couverture plus large du territoire national, et que les chercheurs des universités marocaines puissent y accéder rapidement et sans frais. Nous espérons, qu’à l’avenir, cette étude bénéficiera des infrastructures de base nécessaires pour nous permettre de développer davantage l’utilisation de l’intelligence artificielle dans les régions des oasis et de réaliser des études plus précises. La compréhension du climat est un pilier essentiel pour surmonter les effets négatifs de la sécheresse. Nous prévoyons d’importantes précipitations dans les régions des oasis, dans les prochaines années. Il est donc impératif de mettre en place les infrastructures nécessaires pour tirer profit de ces pluies et éviter qu’elles ne se perdent dans le désert et l’océan», relève Adil Moumen.
Où trouver la data météorologique au Maroc ?
Au Maroc, le Centre royal de télédétection spatiale (CRTS) est le fournisseur officiel et exclusif d’imagerie satellite. Créé en 1989, le centre met son savoir-faire, sa banque de données et son réseau d’opérateurs de satellites au service des organismes nationaux publics et privés, opérant dans différents secteurs socio-économiques.
La Direction générale de la météorologie (DGM), quant à elle, est rattachée au ministère de l’Équipement et de l’Eau. La DGM se positionne en tant que fournisseur d’informations d’aide à la décision et de produits élaborés à forte valeur ajoutée pour les différents secteurs.
Mounira Lourhzal / Les Inspirations ÉCO
