Vers une plateforme numérique nationale pour la conservation de la biodiversité : Dépôt de données et analyses utilisant l’intelligence artificielle

---

Résumé

La Stratégie pour la nature 2030 du Canada met l’accent sur une approche pansociétale pour respecter les engagements du pays au titre des 23 cibles du Cadre mondial de la biodiversité Kunming-Montréal (CMB). Les cibles 14 et 21, qui sont au cœur de cette stratégie, appellent à intégrer les valeurs de la biodiversité dans la prise de décisions à tous les niveaux (tant local que national) et à garantir la disponibilité de données de qualité sur la biodiversité.

Pour contribuer à l’atteinte de ces objectifs, la conseillère scientifique en chef a organisé au printemps 2024 une table ronde réunissant 20 experts nationaux et internationaux issus du milieu universitaire, du gouvernement et du secteur privé. La table ronde a exploré le développement d’une plateforme numérique nationale pour la conservation de la biodiversité afin d’améliorer le stockage, la normalisation, l’accessibilité et l’utilisation des données sur la biodiversité. La plateforme proposée comprendrait un dépôt de données et des outils fondés sur l’intelligence artificielle (IA) permettant d’effectuer des analyses.

Les participants ont déterminé quatre fonctions principales et les outils connexes pour la plateforme proposée :

• Acquisition et normalisation de données : Des outils de découverte, de numérisation et de normalisation des données relatives à la biodiversité permettant l’interfaçage avec les dépôts de données existants.
• Communication et mobilisation d’informations : Des outils pour partager efficacement les données entre les différents intervenants, y compris les plateformes de science citoyenne et les partenariats internationaux.
• Conception et planification : Des outils pour soutenir la création de programmes de surveillance de la biodiversité et évaluer l’efficacité des mesures de conservation, conformément aux engagements du Canada en vertu du CMB.
• Analyse et prévisions : Des outils permettant de caractériser les tendances de la biodiversité canadienne et leurs causes sous-jacentes, de prédire les tendances à venir et de caractériser les interventions politiques hautement prioritaires.

Les discussions ont également mis en évidence les défis existants en matière d’accessibilité et de mobilisation des données, notamment quant à l’insuffisance des mesures d’incitation au partage des données, aux données non numérisées, aux droits de propriété et à la nécessité de respecter les principes FAIR^{Note de bas de page 1} et les principes de PCAP^{Note de bas de page 2} pour la souveraineté des données autochtones.

Les solutions proposées comprennent l’incitation au partage de données, l’obligation pour les entreprises de faire rapport, et l’utilisation des programmes de financement existants pour numériser les données relatives à la biodiversité. Le rapport présente également des recommandations réalisables pour faire avancer le développement de la plateforme, notamment :

• la création d’un inventaire des sources de données relatives à la biodiversité en vue d’établir des priorités;
• l’évaluation des outils d’IA existants pour soutenir les applications de données sur la biodiversité;
• la détermination des besoins en matière de produits et de services des utilisateurs finaux des informations sur la biodiversité;
• l’évaluation des méthodes permettant d’encourager la production de données ouvertes et prêtes pour l’IA relatives à la biodiversité par différents fournisseurs.

haut de la page

---

Cadre de référence

La Stratégie pour la nature 2030 du Canada^{Note de bas de page 3} représente la mise en œuvre par le pays de ses obligations en vertu du Cadre mondial pour la biodiversité (CMB) Kunming-Montréal^{Note de bas de page 4}. Cette stratégie engage le Canada à adopter une approche pangouvernementale et pansociale afin de garantir une action concertée entre les mandats environnementaux, économiques et sociaux. Elle lance un appel à l’action, non seulement de la part des ministères fédéraux, mais aussi de la part de divers secteurs de la société, en s’appuyant sur les meilleures connaissances scientifiques disponibles, y compris l’intégration d’informations provenant de plusieurs systèmes de connaissances.

La cible 21 du CMB exige des signataires qu’ils « [f]a[ssent] en sorte que les décideurs, les praticiens et le public aient accès aux meilleures données, informations et connaissances disponibles [...] ». En même temps, la cible 14 exige des signataires qu’ils assurent « la pleine prise en compte de la biodiversité et de ses multiples valeurs dans la prise de décision [...] à tous les ordres de gouvernement et dans tous les secteurs [...] ». Ensemble, les cibles 14 et 21 soulignent l’importance de rendre les informations sur la biodiversité facilement accessibles et utiles aux décideurs, ce qui constitue une étape clé vers des mesures de conservation fondées sur des données probantes.

haut de la page

---

Contexte

En appui au ministre de l’Environnement et du Changement climatique, la conseillère scientifique en chef a entrepris d’organiser plusieurs tables rondes d’experts nationaux et internationaux afin de relever les défis propres à l’acquisition, à l’utilisation et à la communication de données et d’informations scientifiques à l’appui de la mise en œuvre du CMB.

Dans ce contexte, le Bureau de la conseillère scientifique en chef (BCSC) a convoqué une table ronde multidisciplinaire de deux séances axée sur l’avancement des efforts déployés en vertu des cibles 14 et 21 du CMB, en mettant l’accent sur les mesures suivantes décrites dans la Stratégie pour la nature 2030 du Canada visant à faire progresser la cible 21 :

• Rassembler et publier un recueil en ligne de ressources sur la biodiversité afin de faciliter l’accès à des sources fiables de données et d’informations.
• Améliorer la disponibilité des données et des informations existantes par la numérisation, le stockage sécurisé et la publication ouverte, notamment en facilitant l’accès à des informations faisant autorité sur l’état de la biodiversité et en renforçant les liens entre les plateformes de données nationales et internationales.

La table ronde comprenait vingt experts nationaux et internationaux issus de nombreux secteurs, y compris le milieu universitaire, l’administration publique et le secteur privé. Elle était coprésidée par Mona Nemer, conseillère scientifique en chef du Canada, et Scott Findlay, chercheur en résidence. Parmi les participants figuraient aussi des analystes du BCSC (voir l’annexe A pour la liste complète des participants). L’expertise des participants couvrait les politiques de biodiversité et de conservation, les sciences des données et des archives et l’intelligence artificielle (IA). Cette équipe pluridisciplinaire a permis de mieux comprendre les défis et les possibilités de développement d’une plateforme numérique nationale pour la conservation de la biodiversité, composée d’un dépôt de données et d’une gamme d’outils d’analyse fondés sur l’IA, qui garantirait une approche globale de l’acquisition, de la gestion et de l’application des données pour la conservation de la biodiversité.

Le dépôt de données combinerait les fonctions de dépôt et d’archive et serait national, permanent et fédéré pour les informations numériques relatives à la biodiversité, y compris les données historiques relatives à la biodiversité^{Note de bas de page 5}, les informations actuellement disponibles seulement sous forme non numérique et les ensembles existants de données numériques historiques (« anciennes ») à risque d’être perdus. La série d’outils d’IA comprendrait des applications qui soutiennent des fonctions allant de la collecte de données et de l’assurance de la qualité des données et des connaissances à la modélisation de scénarios et à la représentation et la communication des connaissances.

haut de la page

---

Enjeu et objectifs

Enjeu : Pour atteindre les cibles 14 et 21 du CMB, le Canada doit élaborer des outils qui facilitent l’accès rapide à des données et des informations de qualité et fiables sur la biodiversité. Compte tenu de la diversité des intervenants qui doivent y avoir accès, ces informations doivent être disponibles dans des formats qui facilitent leur communication entre un large éventail de modalités.

Objectif : La table ronde a été organisée pour solliciter l’avis d’experts sur la conception d’une plateforme numérique nationale pour la conservation de la biodiversité. Les participants ont été invités à répondre à deux questions principales :

• 1) Quelles fonctions la plateforme numérique nationale pour la conservation de la biodiversité devrait-elle prendre en charge?
• 2) Quels sont les critères à utiliser pour sélectionner les données ou les informations à intégrer dans la plateforme ou pour les classer par ordre de priorité?

haut de la page

---

Résumé des délibérations

1) Quelles fonctions la plateforme numérique nationale pour la conservation de la biodiversité devrait-elle prendre en charge?

Les participants à l’atelier ont déterminé plusieurs fonctions que le dépôt de données et les outils d’IA pourraient prendre en charge (annexe B). Les fonctions déterminées sont de quatre types principaux. Celles qui soutiennent : 1) l’acquisition de données, le maintien de l’intégrité et la normalisation des données; 2) la communication et la mobilisation des informations; 3) la planification et la conception, en particulier des programmes de suivi et de surveillance de la biodiversité; et 4) l’analyse et la prévision des tendances. Les participants ont convenu que la classification des fonctions par ordre de priorité était une étape essentielle dans la conception du dépôt de données et des outils d’IA.

• Des fonctions d’acquisition, d’intégrité, de normalisation et d’accessibilité des données qui nécessitent des outils pour découvrir des données relatives à la biodiversité. Il s’agit d’évaluer et de maintenir l’intégrité des données (p. ex., grâce à des protocoles d’assurance et de contrôle de la qualité); de déployer des normes sur les données et les métadonnées (p. ex., les principes FAIR); et d’assurer l’interface avec les archives ou les dépôts de données sur la biodiversité existants, proposés ou en cours de développement, tels que le Système mondial d’information sur la biodiversité^{Note de bas de page 6}. La fonctionnalité d’interfaçage peut être fournie de différentes manières. Compte tenu des nombreuses bases de données numériques relatives à la biodiversité déjà disponibles, cette dernière fonction est probablement mieux assurée par une architecture de données fédérées.
• Des fonctions de communication, de partage et de mobilisation d’informations qui soutiennent la communication, la diffusion et la mobilisation des données en rapport avec la biodiversité. Il s’agit, entre autres, de faciliter la participation à la science citoyenne en matière de biodiversité et de soutenir les plateformes de science citoyenne. Il s’agit aussi de cibler et de caractériser les controverses scientifiques liées à la conservation de la biodiversité ainsi qu’à la santé écosystémique. Il s’agit enfin, par exemple, de faciliter l’analyse de la solidité des preuves et l’analyse de l’incertitude des relations causales hypothétiques qui sous‑tendent la perte, le rétablissement ou la restauration de la biodiversité. Le maintien de ces fonctions nécessitera d’améliorer le partage de données et des informations entre les administrations et entre les différents éléments de l’écosystème des données sur la biodiversité, y compris entre les institutions privées et publiques.
• Des fonctions de conception et de planification qui soutiennent la conception de programmes de surveillance et d’évaluation de la biodiversité ainsi que d’outils politiques et réglementaires qui incitent ou dissuadent les actions faites par les individus, les institutions ou les entreprises conformément aux engagements pris par le Canada en vertu du CMB. Par exemple, la conception de réseaux optimisés de surveillance de la biodiversité, l’évaluation et la classification par ordre de priorité des mesures de conservation, ainsi que l’identification et la classification par ordre de priorité des initiatives scientifiques et de production de connaissances sur la biodiversité.
• Des fonctions d’analyse et de prévision qui nécessitent des outils pour de nombreuses activités telles que la caractérisation des tendances de la biodiversité canadienne et la déduction de leurs facteurs moteurs sous-jacents, la prévision des tendances futures de la biodiversité selon différents scénarios, la facilitation de l’inférence causale sur les effets des efforts d’atténuation, et l’identification et la caractérisation des interventions législatives, réglementaires ou politiques susceptibles d’avoir un effet sur la biodiversité canadienne.

Les participants à la table ronde ont également souligné ce qui suit :

• Le dépôt de données et les outils d’IA devraient servir d’archives permanentes et accessibles et d’inventaires des données canadiennes relatives à la biodiversité, y compris les données existantes. En outre, si elles doivent servir d’interface pour les données relatives à la biodiversité fournies par les communautés autochtones ou touchant ces dernières, leur mise en œuvre doit respecter les principes de PCAP des Premières Nations.
• L’utilité des fonctions énumérées à l’annexe B dépendra en partie de la communauté d’utilisateurs finaux visée, car différents groupes d’utilisateurs peuvent avoir des priorités (fonctionnelles) différentes selon leurs besoins particuliers. La détermination des besoins des secteurs et des utilisateurs finaux constitue donc une étape importante dans la conception de la plateforme.
• Quel que soit le mode de transmission des connaissances, les utilisateurs finaux doivent reconnaître les incertitudes scientifiques actuelles et en être informés, en particulier les incertitudes liées aux causes supposées du déclin de la biodiversité, à l’efficacité des stratégies d’atténuation des pressions ou des menaces, à l’état de la biodiversité dans divers scénarios éventuels et à l’efficacité des mesures de rétablissement, de restauration, d’assainissement ou de remise en état.
• Certains participants étaient d’avis que les limites fonctionnelles de la plateforme proposée sont plus susceptibles de résulter non pas des limites des outils d’IA, mais de la quantité de nouvelles données et de l’efficacité du partage de données, ce qui souligne l’importance de concevoir et de déployer des réseaux solides de surveillance de la biodiversité afin de générer de nouvelles données de qualité et à haute résolution, largement accessibles.
• La faisabilité actuelle des fonctions décrites à l’annexe B varie considérablement en raison des limites des données et de la technologie. Par exemple, des fonctions telles que l’évaluation de l’efficacité des mesures de conservation et la détermination de celles qui sont les plus susceptibles d’être efficaces dans un contexte particulier nécessitent des données sur des interventions précises de conservation, de rétablissement ou de restauration, ainsi que sur leur mise en œuvre et sur les résultats connexes. En l’absence de telles données, aucun outil d’IA ne peut assurer ces fonctions et, à l’heure actuelle, ce type de données est rare.

2) Quels sont les critères à utiliser pour sélectionner les données ou les informations à intégrer dans la plateforme ou pour les classer par ordre de priorité?

Les participants ont déterminé plusieurs critères, dont plusieurs concernent les attributs des données elles-mêmes, en particulier ceux liés à la qualité et à la fiabilité des données. Parmi les autres critères suggérés figurent la découvrabilité et l’accessibilité, la diversité des utilisations possibles des données candidates et, dans le cas de données historiques ou existantes, la vulnérabilité à la perte. Selon de nombreux participants, les critères de sélection des sources de données ou d’informations étaient moins importants que la question de savoir le meilleur moyen de surmonter les obstacles et les contraintes en matière d’accessibilité des données relatives à la biodiversité.

Les critères potentiels de classification par ordre de priorité sont résumés dans le tableau 1. Les participants à la table ronde ont également souligné ce qui suit :

• Les investissements dans l’acquisition d’informations relatives à la biodiversité afin de soutenir la Stratégie pour la nature 2030 du Canada devraient être classés par ordre de priorité en fonction de leur utilité prévue pour les décideurs. Pour maximiser cette utilité, il faut déterminer l’équilibre optimal entre : a) la mobilisation des sciences et des connaissances consacrée à la collecte, à la numérisation, à la synthèse et à la communication des sciences et des connaissances existantes; et b) la production de connaissances scientifiques, qui nécessite la planification et l’exécution de nouvelles connaissances scientifiques.
• Certains ensembles de données essentiels à la compréhension de l’histoire de l’évolution de la biodiversité risquent d’être perdus en raison de la fin des programmes du secteur privé ou public responsables de leur gestion. La perte de ces programmes pourrait entraîner la disparition définitive d’informations historiques précieuses.
• La mobilisation des données existantes relatives à la biodiversité, et la production de nouvelles connaissances devraient être prioritaires selon les échelles spatiale (le « où ») et temporelle (le « quand ») auxquelles les décisions sont prises. Par exemple, si la plupart des décisions sont prises au niveau local ou régional, la priorité devrait être accordée aux données et aux informations qui sont pertinentes à ces échelles et qui permettent une évaluation rigoureuse de l’évolutivité spatiale et temporelle (p. ex., la valeur prédictive de l’état et des tendances à plus grande échelle pour les échelles locales, et vice versa).

Les participants ont cerné plusieurs obstacles et contraintes à l’accessibilité des données relatives à la biodiversité :

• L’absence de mesures d’incitation efficaces pour promouvoir le partage de données relatives à la biodiversité, et l’absence d’exigences institutionnelles pour rendre ces données disponibles, en particulier lorsqu’elles découlent d’initiatives financées par des fonds publics.
• L’absence d’exigences institutionnelles de se conformer aux principes ou normes existants en matière de données et de métadonnées.
• Les droits de propriété et commerciaux, surtout en ce qui concerne les données relatives à la biodiversité collectées par les entreprises et les industries.
• Les préoccupations du secteur privé concernant la responsabilité juridique liée à la divulgation d’informations, en particulier lorsqu’il s’agit d’impacts potentiellement négatifs sur la biodiversité.
• L’absence d’accords de partage de données, de normes en matière de données et de métadonnées et de formats de données cohérents (ou du moins compatibles) entre les différentes institutions publiques, en particulier entre les administrations municipales, provinciales, territoriales et fédérale.
• Des efforts limités de la part des scientifiques, dans certains cas, pour veiller à ce que les données soient disponibles dans des formats qui sont au moins numériques et idéalement prêts pour l’IA, en particulier en ce qui concerne les données historiques ou existantes.
• L’absence d’exigences réglementaires imposant aux différents secteurs de communiquer des données relatives à la biodiversité et l’absence d’outils facilitant cette communication.

Les participants à la table ronde ont convenu qu’il était essentiel de surmonter les obstacles et les contraintes à l’accessibilité des données relatives à la biodiversité pour assurer le succès du dépôt de données proposé. Les solutions possibles sont :

• l’élaboration et la mise en œuvre de normes en matière de données et de métadonnées par le gouvernement fédéral, en veillant à leur alignement sur les normes internationales existantes;
• la promotion ou la création de programmes de formation axés sur la numérisation des données relatives à la biodiversité et leur préparation pour l’IA^{Note de bas de page 7};
• l’obligation pour les entreprises de communiquer des données et des informations relatives à la biodiversité;
• l’offre d’un accès privilégié ou de fonctionnalités au sein de la plateforme proposée pour inciter les fournisseurs de données à partager leurs données, en particulier compte tenu des possibilités croissantes de marchandisation et de monétisation des données relatives à la biodiversité. Toute proposition de mesures incitatives fondées sur un accès privilégié doit être soigneusement évaluée en fonction des risques et des avantages qui y sont associés;
• l’exploitation des programmes et infrastructures existants, tels que les programmes du Fonds des initiatives scientifiques majeures (FISM) de la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI), afin de numériser et de normaliser les données relatives à la biodiversité et de les rendre prêtes pour l’IA.

Les participants ont également soulevé plusieurs enjeux relatifs à la propriété, à la provenance et à la gouvernance des données :

• Le secteur privé est de plus en plus à la fois producteur et consommateur de données et d’informations relatives à la biodiversité. Il faut donc redoubler d’efforts afin de comprendre les besoins en informations relatives à la biodiversité et les utilisations finales dans ce secteur, et afin de mettre au point des mesures incitatives efficaces pour l’accès aux données exclusives relatives à la biodiversité.
• À l’ère de l’IA, la marchandisation et la monétisation croissantes des données, y compris des données relatives à la biodiversité, signifient que les investissements du secteur privé dans la production de données ou le développement d’outils d’IA sont de plus en plus influencés par la demande du marché. Cette volatilité suggère que la disponibilité continue des services offerts par l’IA à l’appui de la Stratégie pour la nature 2030 du Canada nécessitera un investissement public continu dans la production de données relatives à la biodiversité et dans les services fondés sur l’IA.
• La durabilité à plus long terme dépendra d’investissements constants. Par conséquent, les efforts déployés pour développer, mettre en œuvre et maintenir la plateforme doivent inclure un modèle de financement réaliste, flexible et adaptable.
• Toute tentative d’inclure des données ou des informations relatives à la biodiversité issues des connaissances autochtones doit respecter les principes de PCAP. En outre, pour soutenir efficacement les détenteurs ou les fournisseurs de connaissances autochtones, il peut être nécessaire d’adopter des approches sensiblement différentes de celles qui ont été déterminées pour d’autres fournisseurs ou contributeurs de données ou de services.

haut de la page

---

Recommandations

Compte tenu des possibilités et des défis déterminés ci-dessus, les recommandations suivantes sont présentées afin de soutenir la Stratégie pour la nature 2030 du Canada, et en particulier les engagements du Canada en vertu des cibles 14 et 21 du CMB. Elles nécessitent une collaboration entre le gouvernement du Canada et plusieurs partenaires nationaux et internationaux dans différents secteurs^{Note de bas de page 8}:

1. Dresser un inventaire des sources de données numériques et non numériques relatives à la biodiversité et évaluer leur priorité en vue de leur inclusion dans la plateforme proposée. Les sources de données potentielles comprennent : a) les ensembles ou bases de données existants, en particulier ceux qui sont à risque d’être perdus; b) les ensembles ou bases de données activement gérés par des institutions publiques, civiles ou privées; et c) les sources de données non numériques existantes, y compris les rapports scientifiques élaborés en vertu de lois, de règlements ou de politiques des administrations municipales, provinciales, territoriales ou fédérale.
2. Évaluer le potentiel des outils d’IA existants, qu’ils soient de code source ouvert ou non, pour assurer les fonctions décrites dans le présent rapport. Pour les outils à fort potentiel, déterminer les exigences techniques et les ressources nécessaires pour réaliser ce potentiel.
3. Déterminer les besoins des utilisateurs de données et d’informations sur la biodiversité, notamment en ce qui concerne les produits et services destinés aux utilisateurs finaux.
4. Évaluer les méthodes potentielles visant à encourager la production de données ouvertes sur la biodiversité et prêtes pour l’IA par un éventail de fournisseurs, y compris les universités, les entreprises, les gouvernements et la société civile.
5. Mener une discussion axée sur la mission entre les scientifiques de la biodiversité, les détenteurs de connaissances, les scientifiques des données et la communauté de l’IA afin d’élaborer une proposition de financement pour la conception, la mise en œuvre et l’exploitation d’une plateforme numérique nationale pour la conservation de la biodiversité composée d’un dépôt de données et de plusieurs outils fondés sur l’IA pour effectuer des analyses. Un élément essentiel de cet effort consistera à mobiliser l’expertise canadienne en matière d’IA au moyen de la Stratégie pancanadienne en matière d’intelligence artificielle, et à tirer parti de la force des universités et des entreprises dans les domaines du numérique et de l’IA au Canada.

haut de la page

---

Annexe A - Participants à la table ronde

haut de la page

---

Annexe B - Fonctions de la plateforme numérique nationale proposée pour la conservation de la biodiversité

haut de la page