[Science News] - Identifier des spores de mousse fossilisées grâce à l’expertise MEB du Jardin botanique de Meise
La microscopie électronique à balayage (MEB) est un outil essentiel, et l’équipe MEB du Jardin botanique de Meise possède de nombreuses années d’expertise dans l’imagerie des particules les plus infimes, comme les algues unicellulaires, les grains de pollen et les spores de mousses et de champignons. Cette expertise est indispensable pour rassembler des données historiques, et l’étude des événements passés nous aide à mieux comprendre le changement climatique.
Lorsque l’on étudie des carottes de sédiments datant du Quaternaire (de 2,58 millions d’années à nos jours) afin de reconstituer la végétation du passé, les données collectées reposent presque exclusivement sur les grains de pollen produits par les conifères et les plantes à fleurs. Cela exclut d’autres composantes de la flore terrestre, comme les spores des bryophytes (mousses). Les bryophytes représentent une diversité taxonomique considérable, avec environ 22 000 espèces réparties dans tous les écosystèmes, à l’exception du milieu marin.
L’absence de clés d’identification pour les spores de bryophytes en a fait une ressource largement inexploitée en paléoécologie. C’est pourquoi le Prof. Dr. Alain Vanderpoorten, spécialiste des bryophytes à l’Université de Liège, a souhaité constituer une banque d’images MEB des spores de toutes les bryophytes connues, afin de créer un outil d’identification numérique. Son idée a pris une tournure inventive lorsqu’il a envisagé la possibilité de développer une application basée sur l’intelligence artificielle.
Sa doctorante, Mme Alix Milis, a désormais concrétisé cette idée et coordonne une recherche multi-institutionnelle présentée dans un article récent de la revue Trends in Plant Science. Le Jardin botanique de Meise joue un rôle important dans ce projet à deux titres. D’une part, son herbier conserve une vaste collection de 420 000 spécimens de bryophytes ; d’autre part, l’institut est réputé pour la grande qualité de ses images MEB.
Depuis 2015, l’équipe MEB du Jardin botanique de Meise collabore avec le Prof. Vanderpoorten et a produit les images de spores collectées à partir de spécimens d’herbier, lesquelles ont été « nourries » aux algorithmes d’apprentissage automatique, en l’occurrence des réseaux neuronaux profonds (DNN), avec des résultats remarquablement prometteurs. Une fois que les DNNs seront capables de reconnaître un nombre suffisant de taxons, la voie sera ouverte à l’identification des spores fossilisées de bryophytes dans les carottes sédimentaires. Cet outil offrira un éclairage plus précis de l’impact climatique du passé et, par conséquent, contribuera à une meilleure compréhension du climat futur.
Référence
Milis, A., Mäder, P., de Haan, M., Ballings, P., Van der Beeten, I., Goffinet, B., & Vanderpoorten, A. (2025a). Time to spice-up paleoecological records with bryophyte spores. Trends in Plant Science.