Conférence de l’AAAS : des sciences citoyennes aux scientifiques citoyens (Partie 1/2)

, Partager

Du 14 au 18 février a eu lieu la 179ème conférence annuelle [1] de l’American Association for the Advancement of Science (AAAS). Cette rencontre est l’occasion pour les scientifiques américains venus de champs disciplinaires très variés de se rencontrer, d’échanger et de promouvoir les sciences aux Etats-Unis. Sa spécificité est de traiter principalement de politique scientifique et de rapport à la société. Parmi les dizaines de sessions proposées, de nombreuses discussions s’intéressaient à l’interface entre science et politique et aux liens entre scientifiques et citoyens. Jusqu’à quel point le scientifique doit-il intervenir dans le "débat public" ? Comment être un "scientifique engagé" tout en conservant la déontologie scientifique ? Comment "partager" la science et faire participer les citoyens ?

Nous vous proposons dans ce premier article un aperçu de quelques projets de "citizen sciences" présentés pendant la conférence, permettant à tout citoyen de participer à un projet scientifique, avant de présenter dans un second article [2] les discussions qui ont eu lieu sur les moyens, pour les scientifiques, de participer à la vie publique et d’échanger avec les citoyens.

Que sont les "citizen sciences" ?

Les sciences citoyennes ou sciences participatives (citizen sciences) sont des projets de recherche scientifique menées en collaboration ou intégralement par des amateurs, des scientifiques retraités ou tout simplement des passionnés. Les sciences participatives ne sont pas nouvelles : de très nombreux projets existent depuis des décennies, certains font même remonter l’origine des citizen sciences aux débuts de la science même, qui n’était pas initialement une activité professionnelle. Néanmoins, le développement des nouvelles technologies de l’information et la communication ont permis, grâce au crowdsourcing (externalisation, collaboration ouverte), d’augmenter considérablement le potentiel de ces projets, en agrégeant un grand nombre de données, disponibles à tous, à travers le monde.

Les sciences citoyennes peuvent permettre d’aider à recueillir des données ou à analyser des données déjà existantes, ce qui est particulièrement utile pour l’étude du climat et des variations écologiques, qui requièrent précisément un grand nombre d’observations. Les citizen sciences ont également été utilisées pour l’astronomie. Ainsi la NASA propose de nombreux projets de sciences participatives [3], dont Planet Hunters (chasseur de planètes), qui a déjà permis de découvrir 42 exo planètes potentielles grâce à la méthode du transit planétaire et à l’analyse des courbes de luminosité de plus de 150.000 étoiles observées par la mission Kepler. Les projets suivants, loin de constituer une liste exhaustive, présentent quelques exemples présentés lors de sessions organisées durant la conférence de l’AAAS .

Les "citizen sciences" pour recueillir des données sur la météorologie et la phénologie

Le projet CoCoRaHS (Community Collaborative Rain, Hail and Snow Network) est un réseau visant à mesurer la pluie, la grêle et la neige [4]. Lancé en 1998 au Centre Climatique de l’Université du Colorado, le projet est aujourd’hui présent dans l’ensemble des Etats américains et soutenu par la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) and the National Science Foundation (NSF). L’inondation de Fort Collins en 1997, due à des orages et des pluies très intenses mais très localisés, a été un élément déclencheur pour la mise en place de ce réseau. L’amélioration des connaissances sur la pluie, la neige et la grêle passe notamment par des mesures plus précises sur le terrain pour mieux comprendre les mécanismes et les grandes variabilités locales. Comme l’explique Nolan Doesken, fondeur et directeur de CoCoRaHS, ce réseau revient à "augmenter les pixels sur une carte". L’objectif de CoCooRaHS est double. Il s’agit, d’une part, de rassembler rapidement des données météorologiques de grande qualité grâce à un réseau dense de volontaires et, d’autre part, de donner une opportunité aux citoyens de participer de façon ludique à un projet scientifique visant à mieux comprendre les phénomènes météorologiques. Ainsi, toute personne intéressée, quel que soit son âge et son niveau d’étude peut participer, il suffit de s’équiper d’une jauge de pluie et de participer à une session de formation, organisée par l’un des 250 formateurs du réseau. Une application pour smartphones et un site internet permettent de rassembler simplement et rapidement l’ensemble des mesures effectuées qui sont ensuite transmises grâce au site internet, où elles sont disponibles gratuitement, et utilisées par de très nombreuses agences fédérales (NOAA, USDA, National Weather Service, …) et acteurs locaux pour la gestion de l’eau, des espaces touristiques, pour la prévention et la gestion des catastrophes, pour la régulation des populations de moustiques et de nombreuses autres applications. Ce projet permet également un fort lien local entre les volontaires qui organisent fréquemment des évènements ensemble.



Vidéo de présentation du projet CoCoRaHS (en anglais)
Crédits : CoCoRaHS


Un autre exemple de réseau de récoltes de données présenté à l’AAAS est le projet "National phenology network [5]", qui vise à créer un réseau d’observations pour mesurer l’influence du changement climatique sur la phénologie des plantes et des animaux (date de ponte, de floraison, de migration, etc). Ainsi, le réseau a pu observer qu’en 2012, la floraison de nombreuses espèces étaient survenus exceptionnellement tôt. L’objectif est également de permettre aux citoyens de découvrir la nature et différentes espèces tout en participant à un projet scientifique plus global. Comme pour le projet précédent, tout volontaire est le bienvenu. Des outils en ligne et des formations sont disponibles pour aider à l’observation.

Dans le même esprit, le projet "Save the Water Babies Project", à Fort Fierce, en Floride, dont l’objectif est de former des collégiens, à l’analyse de la qualité de l’eau des rivières a été présenté à AAAS comme un exemple à la fois pédagogique - puisqu’il permet aux jeunes élèves d’apprendre à prélever et analyser la qualité de l’eau et de comprendre les enjeux de la pollution - mais également citoyen, puisqu’il permet de fournir des données sur la qualité de l’eau, que les collégiens présentent ensuite aux habitants de leur ville et aux autorités locales [6].

Les "citizen sciences" pour analyser des données déjà existantes

Les sciences participatives sont également très utiles afin d’analyser des données nombreuses et complexes qui ne peuvent pas l’être par un ordinateur. Pour le climat en particulier, l’analyse de données anciennes ou locales se révèle très utile pour mieux comprendre la variabilité climatique et améliorer les projections futures.

Ainsi, le projet "Old weather" propose d’analyser les observations météorologiques faites par les livres de bord des équipages de bateaux américains depuis le milieu du XIXème siècle. Les données sont utilisées par le Met Office (UK Meteorological Office) et l’Administration Nationale Américaine pour les océans et l’atmosphère (National Oceanic and Atmospheric Administration - NOAA) et intéressent également des historiens (voire même des épidémiologistes). Les livres de bord ont été conservés par les Archives Nationales Américaines puis photographiés et mis en ligne. Les volontaires peuvent ainsi, quel que soit le lieu où il se trouve, lire ces pages et en extraire les données météorologiques pour les enregistrer sur le site internet. Ce projet a permis de créer une véritable communauté de volontaires, qui échangent conseils, histoires et anecdotes sur la vie à bord des vaisseaux, grâce à un forum. En fonction de leur activité, les volontaires peuvent même être promus "capitaines", ce qui se révèle être une forte motivation.



Présentation du projet "Old weather" (en anglais)
Crédits : National Maritime Museum


Un autre projet nécessitant la participation de citoyens pour analyser les données est Cyclone Center qui vise à étudier des images de cyclones tropicaux pour déterminer leur intensité et permettre de réduire les incertitudes actuelles concernant l’analyse des cyclones. L’analyse de quelques 300.000 images satellites grâce à une technique simplifiée et des questions posées par le site internet devrait permettre de classer un million de cyclones en quelques mois (un travail qui aurait pris plus d’une décennie à une équipe de scientifiques).


Un exemple des images à analyser
Crédits : Capture d’écran http://cyclonecenter.org


Pour l’ensemble de ces projets, différents mécanismes de contrôle ont été mis en place. Les données sont analysées par plusieurs utilisateurs et une équipe de scientifiques vérifie également régulièrement les résultats les plus remarquables.

Partager des ressources pour augmenter la puissance de calcul

Un projet d’un autre type a également été présenté lors de la conférence d’AAAS : climate predictions.net [7] qui est une expérience de prévisions climatiques. Ce projet vise à utiliser les ordinateurs individuels pour démultiplier la puissance de calcul et permettre d’exécuter un grand nombre de modèles climatiques. Pour participer, il suffit à toute personne volontaire de télécharger un logiciel, qui fonctionne lorsque l’ordinateur est allumé mais ne fonctionne pas à pleine capacité, sans que ceci n’empêche son utilisation normale. Une fois le modèle exécuté, les résultats sont transmis au Met Office et à l’Université d’Oxford et le volontaire peut les consulter et en voir un résumé sur le site internet. Ce projet, lancé dans les années 2000, compte 23 194 volontaires et a permis d’exécuter plus de 100 millions d’années cumulées de modèles.

Ces quelques exemples de projets de citizen sciences montrent à quel point l’implication des citoyens peut se révéler cruciale pour les avancées scientifiques. Si l’implication de citoyens passionnés dans les sciences n’est pas nouveau et a même pendant longtemps été le modèle de fonctionnement des sciences, les nouvelles technologies permettent d’en démultiplier le potentiel. Grâce à une utilisation simple, un investissement flexible selon la disponibilité et l’envie de chacun, ces projets permettent aux scientifiques de gagner du temps, voire d’analyser et recueillir des données qu’ils n’auraient pas pu obtenir autrement. Pour les citoyens, c’est un bon moyen de participer à un projet scientifique, de développer ses connaissances et de rencontrer -même virtuellement- d’autres passionnés. Ce genre de projets devrait continuer à se développer dans les années à venir et de nombreuses questions -évoquées lors de la session de AAAS- vont se poser de plus en plus fréquemment : comment reconnaître et encourager cet engagement citoyen ? Les volontaires devraient-ils être co-auteurs des éventuelles publications permises par leur travail ? Comment les associer, dans le long terme- à la démarche scientifique et à l’analyse des données qu’ils ont permis de rassembler ? Autant de questions qui trouveront sans doute une réponse dans les années à venir.



A lire également :

Conférence de l’AAAS : des sciences citoyennes aux scientifiques citoyens (Partie 2/2)
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/72339.htm

Sources :


- Conférence AAAS, Boston, du 14 au 18 février 2012, sessions "Contributions of Citizen Scientists to Climate Science" avec Nolan J. Doesken, Mark D. Schwartz, Philip Brohan, Myles R. Allen et Scott E. Stevens - http://aaas.confex.com/aaas/2013/webprogram/Session5538.html et "Advancing the Frontiers of Understanding the Ocean and Its Role in the Earth System" avec Robert A. Weller, G.S. Bhat, John R. Delaney, Eric Schulz et Edie Widder Advancing the Frontiers of Understanding the Ocean and Its Role in the Earth System : http://aaas.confex.com/aaas/2013/webprogram/Session5942.html
- [1] Le programme complet est disponible sur http://aaas.confex.com/aaas/2013/webprogram/start.html
- [2] "Conférence de l’AAAS : des sciences citoyennes aux scientifiques citoyens (Partie 2/2)" : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/72339.htm
- [3] Pour en savoir plus, voir l’ensemble des projets présentés sur Zooniverse : https://www.zooniverse.org/
- [4] Pour en savoir plus : http://www.cocorahs.org
- [5] Voir le site internet : http://www.usanpn.org
- [6] Pour en savoir plus : http://www.teamorca.org/cfiles/education.cfm
- [7] Voir le site internet : http://climateprediction.net/ (le site est également disponible en français)

Sources :


- Conférence AAAS, Boston, du 14 au 18 février 2012, sessions "Contributions of Citizen Scientists to Climate Science" avec Nolan J. Doesken, Mark D. Schwartz, Philip Brohan, Myles R. Allen et Scott E. Stevens - http://aaas.confex.com/aaas/2013/webprogram/Session5538.html et "Advancing the Frontiers of Understanding the Ocean and Its Role in the Earth System" avec Robert A. Weller, G.S. Bhat, John R. Delaney, Eric Schulz et Edie Widder Advancing the Frontiers of Understanding the Ocean and Its Role in the Earth System : http://aaas.confex.com/aaas/2013/webprogram/Session5942.html
- [1] Le programme complet est disponible sur http://aaas.confex.com/aaas/2013/webprogram/start.html
- [2] "Conférence de l’AAAS : des sciences citoyennes aux scientifiques citoyens (Partie 2/2)" : http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/72339.htm
- [3] Pour en savoir plus, voir l’ensemble des projets présentés sur Zooniverse : https://www.zooniverse.org/
- [4] Pour en savoir plus : http://www.cocorahs.org
- [5] Voir le site internet : http://www.usanpn.org
- [6] Pour en savoir plus : http://www.teamorca.org/cfiles/education.cfm
- [7] Voir le site internet : http://climateprediction.net/ (le site est également disponible en français)

Rédacteurs :


- Céline Ramstein, deputy-envt.mst@ambafrance-us.org ;
- Retrouvez toutes nos activités sur http://france-science.org.

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….