La Science Participative aux Etats-Unis

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Comment un projet peut-il être ouvert à tous ?
Il peut sembler étrange que des personnes sans formation scientifique puissent contribuer à de vrais études scientifiques. C’est tout l’enjeu et aussi le tour de force de la science participative. Considérons par exemple le projet Zooniverse qui est mené par l’association Chicago Wildlife Watch en collaboration avec le zoo de Lincoln Park et le planétarium Adler. Ce projet a pour objectif de comprendre et de préserver les écosystèmes urbains. Les participants photographient la faune et la flore autour de chez eux, apportant ainsi aux chercheurs une masse importante de données qu’ils pourront ensuite analyser et comparer. Ainsi, la seule qualifications nécessaire pour contribuer à ce projet est de savoir se servir d’un ordinateur et d’un appareil photo. Seule une courte formation précisant le type de document attendu est fournie aux participants, de sorte que les données soumises aux chercheurs soient homogènes et exploitables. Il est également intéressant de mentionner que l’on offre aux participants la possibilité de s’impliquer pleinement dans leur projet. En effet, en créant un compte gratuit sur Zooniverse, les participants suivent les progrès réalisés grâce à leurs données et ils peuvent également découvrir d’autres projets auxquels ils pourraient éventuellement contribuer. Cette intégration est très motivante pour les volontaires et représente par ailleurs un outil éducatif très performant.

Science participative et éducation
D’une façon remarquable, la science participative promeut et favorise l’engagement des étudiants dans la science. Ceci a été démontré à la fois au niveau local et au niveau national. Dans la structuration du projet Zooniverse, les professeurs de Chicago accèdent librement aux données des participants, de sorte qu’ils peuvent faire participer leurs étudiants et mettre en application ces projets dans leurs plans de cours.
D’ailleurs, le Cornell Lab of Ornithology, dans l’état de New York, a prévu d’impliquer les enfants dans leur recherche sur la diversité des oiseaux au cours de la prochaine année scolaire. Selon le bureau de la science et de la technologie de la Maison Blanche, le « Cornell Lab of Ornithology » va développer et distribuer aux enfants du primaire un livret sur « Comment chercher les oiseaux », avec des activités ludiques, des questionnaires et des leçons. Des dizaines de milliers de familles et de groupes d’écoles exploreront les habitats, observeront les oiseaux, et contribueront à une collecte sans précédent de données sur l’ensemble du territoire pendant l’année scolaire 2015-2016. Le fait que cette initiative implique directement des étudiants et des parents atteint deux buts importants. D’abord les étudiants apprendront l’importance de la science dès le plus jeune âge, mais ils seront également éduqués sur l’importance de maintenir et de préserver l’environnement.
Dans un autre exemple, on retiendra la contribution remarquée de cette scientifique en herbe de 17 ans, Tiye Garrett-Mills, de Denver dans le Colorado, qui a présenté au Président Obama, lors de la fête de la science de la Maison Blanche, une nouvelle approche pour analyser les nervures des feuilles.

Contribution à la recherche
La mission de la « Citizen Science Alliance » (Alliance pour la science participative) est de créer des projets en ligne pour faire participer le public dans la recherche académique. Les créateurs de cette plateforme, une équipe américano-britannique, disent : « Nous croyons que ce faisant, nous pouvons non seulement aider chacun à vivre l’excitation de la découverte, mais que de tels projets sont une réponse nécessaire à la pléthore de données à laquelle sont confrontés les chercheurs dans beaucoup de domaines. » En raison de la baisse rapide du coût de calcul, de détecteurs de plus en plus performants, de l’accroissement de la capacité de stockage, la quantité de donnée a augmenté de façon considérable, rendant les modes traditionnels de recherche difficile à gérer. Et les progrès de l’intelligence artificielle et de la performance de calcul ne permettent pas toujours de remplacer les capacités humaines d’analyse et de reconnaissance des structures et motifs complexes. Le recrutement de collaborateurs et d’étudiants a permis de faire face à cet afflux de données pendant quelques temps. Mais il est évident maintenant qu’une main d’œuvre beaucoup plus importante est nécessaire, bien plus importante que n’importe quel département académique ne pourrait se permettre de recruter. Dans ce contexte, seul le Web fournit les moyens d’atteindre cette dimension, grâce à la participation volontaire et bénévole de personnes consacrant leur temps aux projets de recherche. Voici deux exemples de projets, sur la dizaine au total, qui sont pilotés par cette plateforme.
Le projet « Galaxy Zoo » établi en 2007, a pour but d’établir une classification des galaxies. Quand le projet a démarré, un ensemble de données brutes composé de millions de galaxies avait été déposé sur le site. Avec tant de galaxies, il aurait fallu des années à des chercheurs pour analyser et trier cette masse d’information. De façon remarquable et presque surprenante, dans un délai de 24 heures après le lancement du projet, le site recevait déjà presque 70.000 classifications à l’heure. En fin de compte, plus de 50 millions de classifications ont été reçues au cours de la première année, comptant plus de 150.000 contributeurs. Le projet « Galaxy Zoo » a contribué à la publication de 15 articles scientifiques. Un autre exemple est le projet « Old Weather », qui aide les scientifiques à retrouver des observations climatiques anciennes de diverses régions du globe et de l’arctique, par l’analyse des journaux de bords des navires des Etats-Unis depuis la première moitié du 19ème siècle. Ces transcriptions seront très utiles aux climatologues car elles contribueront à affiner les modèles climatiques actuels et amélioreront notre connaissance du climat dans le passé. Les historiens également utiliseront ces données pour suivre les mouvements des bateaux, étudier leurs routes et pour raconter les histoires des personnels à bord.
Un autre exemple intéressant est le projet de science participative basé à Washington DC et appelé CoCoRaHS (Community Collaborative Rain, Hail and Snow Network), qui rassemble plus de 20.000 contributeurs. Le but de ce projet est de relever et mesurer les précipitations (pluie, grêle et neige) sur l’ensemble du territoire américain. À l’aide d’outils de mesure bons marchés et facilement accessibles, en privilégiant la formation et l’enseignement, et en utilisant un site Web interactif, les contributeurs de ce projet fournissent des données de haute qualité pour des applications telle que l’élaboration de modèles climatiques ou la gestion des ressources naturelles. Le travail de ces volontaires est exploité par des climatologues, des météorologistes, les services de l’état et des municipalités (gestion de l’eau, surveillance des moustiques), des hydrologistes, des fermiers et des centres de loisir.
En conséquence, on peut affirmer sans hésitation que la science participative est un outil d’une grande richesse pour les chercheurs. Dans ce contexte, il n’est pas surprenant que le National Ecological Observatory Network (NEON), à Boulder dans le Colorado, offre des cours en ligne gratuits destinés au grand public, afin d’encourager la science participative. Ces classes sont destinées à la recherche écologique pour le projet BudBurst, qui a pour but de contrôler la flore sur le territoire national. Le jardin botanique de Chicago est associé à ce projet. Les données collectées sont librement disponibles et permettront aux chercheurs de surveiller notamment l’adaptation des plantes au changement climatique, de déterminer les risques d’allergie aux pollens ou d’évaluer les variations de la biodiversité.

Faiblesses de la Science participative
Une des faiblesses de la science participative pourrait se situer au niveau du bénéfice qu’en retirent les participants, en termes de culture scientifique et de compréhension des processus étudiés. Il n’est pas toujours certain qu’ils aient une vision claire des tenants et des aboutissants, du questionnement scientifique, ou des retombées issues de la connaissance apportée par l’expérience. Dans un tel cas, alors un élément important de la science participative serait perdu. Il est donc dextrement important de veiller à ce que les citoyens prennent conscience des apports de la science dans la société pour qu’ils en retirent un bénéfice intellectuel. Esri, une société dans le domaine des systèmes d’information géographique basée dans le Sud de la Californie, a abordé ce problème en créant un logiciel qui enseigne aux participants comment aller plus loin que simplement observer les données. En utilisant ce logiciel en ligne, les volontaires peuvent tracer leurs données et visualiser leurs résultats.
Dans le même état d’esprit, le programme « Public Lab » sur la base d’outils open source produit de la connaissance et partage des données au sujet de la santé et l’environnement. Le but étant d’augmenter la capacité des communautés défavorisées à identifier et à remédier aux problèmes environnementaux et de santé publique, favorisant ainsi une véritable prise de conscience des urgences. « Public Lab » réalise ces objectifs en apportant formation, éducation et soutien, mais avec une dimension locale pour que chacun puisse se sentir concerné et s’approprier les résultats.

Conclusion
L’auteur Jenn Gustetic définit l’importance de la science participative quand elle écrit : « chaque jour, des citoyens comme vous accompagnent les scientifiques de carrière vers la découverte scientifique et les aident à mieux comprendre le monde autour de nous ». Qu’il s’agisse d’identifier les oiseaux pour Cornell, d’enregistrer les précipitations pour le « CoCoRaHS », ou de classer les galaxies avec « Galaxy Zoo », la science participative est une source précieuse d’information pour des scientifiques car elle démultiplie la capacité d’investigation et d’analyse en permettant d’atteindre, dans une échelle de temps raisonnable, une taille d’échantillonnage et de traitement des données qui ne serait autrement pas accessible. Mais plus important encore, la science participative est aussi un outil pour renforcer la science et l’innovation car elle attire les jeunes vers les carrières scientifique grâce à l’apport d’un enseignement précoce, direct et concret. Elle permet également une meilleure acceptabilité sociale du progrès scientifique grâce à la mobilisation et la sensibilisation du grand public qui est mis au cœur des questionnements scientifiques. Elle rend enfin la science accessible au plus grand nombre car n’importe quelle personne, quel que soit sa formation initiale, peut contribuer à ces projets.

Rédacteur :
- Marc Rousset, Attaché pour la science et la technologie, Chicago, attache-agro@ambascience-usa.org
- Simon Ritz, Attaché adjoint pour la science et la technologie, Chicago, deputy-agro@ambascience-usa.org
- Ryan McInturf, Stagiaire pour la science et la technologie, Chicago

Sites web cités en exemple :
https://www.zooniverse.org/
http://www.birds.cornell.edu/Page.aspx?pid=1478
http://www.citizensciencealliance.org/
http://www.cocorahs.org/
http://www.neoninc.org/
http://www.esri.com/
http://publiclab.org/

Pour en saoir plus :
https://www.usanpn.org/natures_notebook
http://www.planktonportal.org/
http://www.scientificamerican.com/
https://www.whitehouse.gov/sites/default/files/microsites/ostp/citizen_science_backgrounder_march-23.pdf
http://www.umsl.edu/~pcs/noncredit-offerings/cit-sci.html