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Données environnementales massives

Enjeux et perspectives des données environnementales massives

Gemma Cirac Claveras et Cédric Gossart

Texte intégral

  • 1 Clarke, A.C. (2001), 2001 : Odyssée de lespace, J’ai Lu.

1« Depuis le lancement des premiers satellites, cinquante ans auparavant, des trillions, des quadrillions d’informations étaient venues de l’espace. Elles avaient été enregistrées en attendant le jour où elles pourraient contribuer au développement de la connaissance. Une fraction seulement de toutes ces informations serait jamais traitée, mais on ne pouvait savoir quels renseignements seraient utiles dans dix, cinquante ou cent ans. Ainsi l’on gardait tout. Les bandes, conservées dans des galeries climatisées, étaient reproduites en trois exemplaires. Elles faisaient partie du trésor de l’humanité et elles étaient plus utiles que tout l’or qui dormait dans les caves des banques. »1.

2C’est ainsi qu’Arthur C. Clarke préconisa en 1968 dans son opéra prima 2001 : L’Odyssée de l’espace un monde où les satellites verseraient torrents de données de manière routinière et sans interruption, données qui seraient par la suite soigneusement classées et archivées comme de l’or. Avec toute distance gardée, l’image d’une infrastructure de collecte de données2, avec ou sans satellites, n’est pas totalement étrangère à certains aspects de notre réalité actuelle. En ce moment même, selon le Comité sur les satellites d’observation de la Terre, plus de 30 satellites météorologiques sont en train de transmettre aux centres de contrôle au sol des masses d’octets de données à des intervalles variant entre 15 et 30 minutes3. Des opérateurs spécialisés les combinent alors avec des données obtenues grâce aux instruments des stations de surface, nourrissant des modèles numériques de dynamique de l’atmosphère pour fournir, en moins de trois heures, une prévision du temps. Les données, ainsi que les prévisions, sont ensuite archivées dans des catalogues et bases de données en ligne pour une période indéfinie d’années.

L’information environnementale est omniprésente

3À part de l’exemple des données et informations météorologiques qui nous sont familières à tous, satellites et stations de mesure de surface servent également à mesurer de nombreux autres paramètres environnementaux : forme et taille des aérosols suspendus à l’atmosphère, acidité des eaux et leur concentration en chlorophylle, humidité des sols, irradiation solaire, altitude des vagues ou capacité d’évaporation des feuilles des végétaux. Certaines de ces stations datent de plus de 100 ans et cumulent des données depuis lors –ce qui souligne que nos sociétés ont depuis longtemps, sinon depuis toujours, été soucieuses de collecter des données sur son environnement. Mais avec l’avènement des technologies numériques ces données ont explosé. Nous avons également appris à nous servir de véhicules pour transporter des équipements instrumentaux lors de trajets quotidiens ou par des campagnes intensives ciblant un terrain déterminé. Ainsi, nous profitons de ballons, d’avions commerciaux, de navires transatlantiques, de sous-marins ou de navettes spatiales qui peuvent atteindre des endroits où il est difficile d’installer des stations permanentes. Nous avons même équipé des tortues, des balbuzards pêcheurs ou des éléphants marins avec des instruments qui nous informent non seulement de leur position mais aussi des conditions physiques et biochimiques des milieux dans lesquels ils habitent ou migrent, information essentielle pour étudier les flux migratoires de ces espèces, et par ricochet la qualité de l’air et des eaux, mais aussi la dynamique des courants océaniques et atmosphériques4. Les données environnementales sont donc captées partout : notre planète est maillée d’instruments de mesure, des régions urbanisées aux latitudes les plus retirées, du fond des mers à des orbites pouvant atteindre 36000 km d’altitude. Nous y mesurons toutes sortes de propriétés physiques, chimiques, biologiques et climatiques avec de multiples instruments et techniques permettant de caractériser et comprendre les phénomènes naturels au fil du temps.

4Mais la chaîne de production de données environnementales ne s’arrête pas forcément à l’amélioration de nos connaissances sur notre environnement naturel proche. Très souvent, il s’agit également de dessiner des scenarios sur son évolution et de mener des actions pour anticiper et corriger les évolutions néfastes pour l’espèce humaine. Cela peut par exemple se faire en combinant ces données avec des données de nature économique, démographique, épidémiologique ou sociologique (consommation énergétique, déchets, bruit, incidence de maladies, émissions, migrations, état des infrastructures, …). La puissance actuelle du traitement, de la diffusion et du stockage numérique des données, nous permet d’accéder à des volumes de données de l’ordre du pétaoctet (1015, un million de milliards d’octets) d’informations diverses et très précises –évoquant parfois des manifestations troublantes d’une technocratie à la Big Brother générant du Big Data. Au-delà des enjeux technologiques des données environnementales massives se posent donc des enjeux sociétaux cruciaux pour l’avenir des sociétés humaines.

Enjeux sociétaux des données environnementales massives

5Ces données sont potentiellement disponibles à différentes échelles régionales et temporelles, peuvent être gratuites ou payantes, comporter des restrictions sur l’usage ou la diffusion, etc. Elles nous informent sur ce qui est connu et inconnu et sont à la base de multiples décisions scientifiques, techniques ou politiques. En particulier, avec l’ascension des préoccupations sur le changement climatique, la protection de la biodiversité ou les pollutions urbaines, toutes les parties prenantes sont en mesure d’utiliser et de réutiliser ces données, ce qui en génère de nouvelles…

6La collecte massive de données environnementales soulève bien entendu des enjeux de vie privée, et de l’interopérabilité des données collectées. En effet, la frontière est ténue entre systèmes de surveillance des écosystèmes naturels et systèmes de surveillance des êtres humains. Alors que de plus en plus de données environnementales sont en libre accès, il est donc urgent d’en réglementer la collecte, le stockage, le traitement, l’analyse, et la diffusion. On peut également se poser la question de la place de l’humain dans cette chaîne informationnelle hautement automatisée, ce qui implique de savoir qui décide des données pertinentes à collecter, stocker, analyser ou diffuser, et des règles utilisées pour ce faire. Par exemple, quels modèles d’affaire régissent ces différentes étapes ? Peut-on considérer certaines données environnementales comme étant des biens publics devant donc être accessibles à tous et gratuitement ? Le champ de recherche des données environnementales massives est donc très riche, et Terminal y contribue avec les articles proposés dans ce numéro. Pour terminer cet article introductif, nous proposons un tour d’horizon des questions soulevées par ce champ de recherche émergent.

Question(s) de données

7Une première série de questions porte sur la manière avec laquelle les données environnementales massives sont assumées en tant que telles. Par quels processus les données « brutes » sont-elles transformées en information utilisable ? Comment les données acquièrent-elles de la légitimité comme porte-paroles d’une réalité physique, climatique, biologique, économique ou sociétale ? Comment transforme-t-on les mesures physiques en faits, en décisions et en actions permettant de gérer la planète et les sociétés qui y habitent ?

8Ensuite, une fois les données traitées, on peut se demander comment les données circulent et arrivent aux utilisateurs. Quelles formes de réutilisation sont autorisées ? Comment la valeur d’usage des données environnementales change entre disciplines scientifiques, entre législateurs, institutions gouvernementales, ingénieurs techniques, syndicats de pêcheurs ou sylviculteurs, opérateurs d’électricité, compagnies pétrolières, de transport, sociétés pharmaceutiques, etc. ? Comment concilier ces conceptions si diverses, appelant à des besoins si variés, avec des tentatives pour en réguler l’accès et l’usage ? D’autres questions se posent sur la manière avec laquelle les données environnementales intègrent nos marchés de l’information. Comment concilier droits d’auteur et propriété intellectuelle avec les discours favorisant l’open data ? Comment les transformations en cours révisent-elles les rapports de force entre les acteurs impliqués dans la gestion des données ? Les processus actuels de gestion des données sont-ils adaptés à ces nouveaux enjeux ?

9Des soucis de nature pratique émergent aussi : compte tenu que les instruments de mesure, les supports matériaux, les conditions expérimentales et les protocoles de mesure changent sans cesse, comment rendre les données collectées dans le passé utilisables et exploitables à nos jours ? Et comment s’assurer que les données collectées aujourd’hui seront potentiellement utilisables dans le futur ? Comment limiter l’information nécessaire à préserver et celle qui deviendra jetable ? Comment assurer les moyens budgétaires, logistiques, humains et techniques pour pérenniser ces données et celles qui viendront ? Jusqu’à quel point peut-on réutiliser des données avec une finalité qui diffère de celle pour laquelle elles ont été collectées ? Comment vérifier que les données sont « bien utilisées » ?

10L’ensemble de ces questionnements montre la diversité des angles d’approche des données environnementales massives, et la complexité des interactions à l’œuvre dans leur production et diffusion. La gestion de données environnementales a lieu dans des conditions qui sont à la fois matérielles, technologiques, sociales et éthiques. Ainsi, le problème des données environnementales ne peut pas être réduit aux infrastructures logistiques des réseaux de mesures, à la conception d’instruments, la réception et aux méthodes de production et de dissémination de données, parce qu’elles sont conçues dans des endroits particuliers, par des acteurs et institutions ayant des motivations concrètes au sein de systèmes de valeurs spécifiques. De même qu’il faut rendre compte des conditions expérimentales déterminées, des techniques disponibles pour leur traitement et stockage, ainsi que des dispositifs sociaux construits pour leur gestion, le regard attentif sur les modalités de gestion des données environnementales peut nous donner des pistes à propos des contextes historiques et culturels plus vastes dans lesquels les données sont produites, conservées et diffusées.

11Ce tour d’interrogations, loin d’être exhaustif, fait donc appel à des perspectives multiples, qu’elles soient scientifiques, économiques, sociologiques, juridiques, anthropologiques, historiques, managerielles, informatiques ou culturelles. Dans ce dossier, nous proposons deux articles aux approches complémentaires, l’une juridique, l’autre épistémologique et historique.

12Le premier, centré sur la collecte et conservation d’exemplaires végétaux au Conservatoire botanique national de Brest, illustre comment les urgences visant une diffusion massive de données ont été confrontées et négociées avec une responsabilité morale de récompenser les collecteurs de ces données, souvent des amateurs. Plus généralement, il met en relief les tensions qui émergent, du point de vue juridique, entre les droits des collecteurs en tant que producteurs de données vis-à-vis des options de l’open data et du libre accès par tous. Le second article accentue aussi le rôle des producteurs et collecteurs de données, en soulignant ses enjeux sociologiques. En particulier, il se focalise sur la conservation des données satellitales, et met en lumière l’invisibilité institutionnelle qui guette certaines des communautés chargées de ces tâches, souvent considérées comme de la recherche de seconde classe sans rétribution professionnelle au sein d’une carrière scientifique dans le domaine de la climatologie. Nous proposons ces deux articles en guise d’introduction et sans aucune autre prétention que celle de poser le dossier sur la table. Nous espérons qu’ils ouvriront l’appétit des lectrices et lecteurs pour approfondir la découverte des enjeux technologiques et sociétaux des données environnementales massives.

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Bibliographie

Bowker, G.C. (2008), Memory Practices in the Sciences, MIT Press.

Dahan, A. (2007), « Le régime climatique. Entre science, expertise et politique », in Les modèles du futur. Changement climatique et scénarios économiques : Enjeux scientifiques et politiques, A. Dahan (éd.), La Découverte.

Dubois C., Avignon M., Escudier P. (2014). Observer la Terre depuis l’espace. Enjeux des données spatiales pour la société, Dunod.

Edwards, P.N. (2010), A Vast Machine : Computer Models, Climate Data, and the Politics of Global Warming, MIT Press.

Gitelman L. (2013). Raw Data” is an Oxymoron, MIT Press.

Hey T., Tansley S., Tolle K. (2009), The Fourth Paradigm : Data-Intensive Scientific Discovery, Microsoft Research, http//research.microsoft.com/en-us/collaboration/fourthparadigm.

Rockstrom, J. et al. (2009), “A safe operating space for humanity”, Nature, 461(7263) : 472-475.

Weinberger, D. (2012), Too Big to Know: Rethinking Knowledge Now That the Facts Aren’t the Facts, Experts Are Everywhere, and the Smartest Person in the Room Is the Room, Basic Books.

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Notes

1 Clarke, A.C. (2001), 2001 : Odyssée de lespace, J’ai Lu.

2 Sur la notion d’infrastructure, et un exemple de la meteorology, voir Edwards, P.N. (2006), « Meteorology as Infrastructural Globalism », Osiris 21(1) 229-250.

3 Disponible sur http://database.eohandbook.com/index.aspx (consulté le 5 septembre 2015).

4 Voir par exemple : « Les animaux suivis par Argos », https://jeunes.cnes.fr/fr/web/CNES-Jeunes-fr/8132-diaporama-sur-le-suivi-d-animaux-equipes-de-balises-argos.php, dernière consultation le 03/09/2015. Voir également les travaux réalisés par l’équipe OIE de Mines ParisTech, http://www.oie.mines-paristech.fr.

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Pour citer cet article

Référence électronique

Gemma Cirac Claveras et Cédric Gossart, « Enjeux et perspectives des données environnementales massives », Terminal [En ligne], 117 | 2015, mis en ligne le 15 décembre 2015, consulté le 28 avril 2017. URL : http://terminal.revues.org/1062 ; DOI : 10.4000/terminal.1062

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Auteurs

Gemma Cirac Claveras

Institut Pierre Simon Laplace, 11 boulevard d’Alembert, Quartier des Garennes, 78280 – Guyancourt, France, Gemma.cirac@gmail.com

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Cédric Gossart

Maître de conférences HDR à Télécom École de Management

Comité de rédaction de Terminal

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