Depuis octobre dernier, l’écologiste Koen de Koning, de l’université de Wageningen aux Pays-Bas, démarre chaque matin par une vérification du Crane Radar, une application web interactive qui retrace en temps réel la migration des grues. Un jour, alors qu’il observe l’écran, une nuée de 60 oiseaux traverse le ciel au-dessus de son bureau. Ce système, baptisé « jumeau numérique », est une représentation virtuelle dynamique d’un phénomène naturel — une technologie émergente en écologie. Inspiré par des usages dans l’industrie, la santé ou la gestion urbaine, le jumeau numérique permet de simuler des systèmes complexes en temps réel. L’idée, formalisée par Michael Grieves dans les années 2000 et popularisée par la NASA en 2010, repose sur la collecte de données en continu via l’Internet des objets (IoT), l’intelligence artificielle et le cloud computing. Le marché mondial devrait passer de 21 à 150 milliards de dollars d’ici 2030, avec une croissance rapide dans le secteur de la santé. En écologie, les jumeaux numériques offrent un outil puissant pour étudier les écosystèmes en mutation, notamment face au changement climatique. Le Crane Radar, lancé en 2022 dans le cadre du projet européen Nature FIRST, prédit la migration des grues communes (Grus grus) en Europe du Nord-Ouest. Il combine des données d’observations citoyennes via Observation.org, des données de suivi animalier (Movebank), et des paramètres météorologiques comme le vent. Mis à jour toutes les minutes, il fournit une prévision de quatre heures, accessible via une interface simple. Grâce à ce système, les ornithologues et le grand public peuvent localiser les volées avec précision. L’outil connaît un succès fulgurant : jusqu’à 300 000 visites par jour pendant une période de forte migration, après une couverture médiatique nationale. Parallèlement, des projets plus complexes émergent. À Doñana, en Espagne, une équipe dirigeée par Maria Paniw développe un jumeau numérique du parc national pour modéliser les interactions entre la végétation, les lapins et le lynx ibérique, espèce clé de l’écosystème. Des données GPS, des relevés satellitaires (indice de végétation NDVI) et des statistiques de reproduction permettent d’anticiper les dynamiques de population. L’objectif : optimiser les réintroductions et mieux gérer les habitats. Dans d’autres régions, des jumeaux numériques de cours d’eau sont en cours de développement : la rivière Stiffkey (Angleterre), le Yangtze (Chine), le Douro (Portugal) ou encore le bassin du Mara (Kenya). Ce dernier, piloté par Lawrence Nderu, vise à prévenir les inondations meurtrières en intégrant des capteurs météorologiques, des données satellitaires et des capteurs de sol. Les herders nomades pourraient ainsi anticiper les déplacements de leurs troupeaux. Malgré leur potentiel, ces projets rencontrent des défis : accès limité aux données, qualité variable (notamment des observations citoyennes imprecises), coût élevé du stockage cloud (jusqu’à 800 dollars par an pour 2,5 téraoctets), et surtout, la difficulté de financement durable. Les projets de recherche sont souvent à court terme, alors que les jumeaux numériques exigent des investissements longs. De plus, la connectivité en zone rurale ou éloignée reste problématique. Enfin, la sensibilisation des utilisateurs et des décideurs reste un obstacle. « Il faut d’abord montrer la valeur, explique Paniw, avant de convaincre de l’intérêt de modèles plus complexes. » En résumé, les jumeaux numériques ouvrent une nouvelle ère en écologie, combinant données, modélisation et participation citoyenne. Leur succès dépendra de la collaboration entre chercheurs, technologues, décideurs et public — et surtout, de la capacité à maintenir ces systèmes au-delà des cycles de financement.