La géoscience numérique : bien plus qu’une discipline, une passion

J’ai toujours trouvé fascinant que nous vivions sur une planète dont nous ne connaissons directement qu’une infime partie. Nous marchons chaque jour sur des terrains qui cachent des structures géologiques complexes. Nous observons des rivières sans percevoir tous les processus qui gouvernent leurs écoulements. Nous savons que des ressources se trouvent sous nos pieds, mais leur présence, leur répartition et leur évolution restent difficiles à déterminer.

La géophysique nous donne des moyens remarquables pour explorer cet univers invisible. Mais une autre question m’a progressivement captivé : comment utiliser la puissance de l’informatique pour aller plus loin dans notre compréhension de la Terre ?

C’est là que la géoscience numérique prend tout son sens. L’informatique n’est plus seulement un outil pour calculer ou présenter des résultats. Elle devient un véritable espace d’expérimentation scientifique, où l’on confronte ses idées aux observations, où l’on explore des hypothèses et où l’on imagine de nouvelles manières de résoudre des problèmes. C’est précisément là que réside une grande partie de mon enthousiasme.

S’il y a un aspect de mon travail que j’apprécie particulièrement, c’est le développement d’outils scientifiques. Tout commence généralement par une question, parfois très simple en apparence.

Viennent ensuite les réflexions, les lectures, les premières formulations mathématiques et, enfin, les lignes de code. Bien sûr, tout ne fonctionne pas du premier coup. Il faut parfois revoir une hypothèse, corriger un algorithme ou reconnaître qu’une approche ne donne pas les résultats espérés. Mais quel plaisir lorsque les pièces commencent enfin à s’assembler : quand des données difficiles à interpréter prennent une forme compréhensible, quand des semaines de réflexion aboutissent à un programme qui fonctionne, et quand ce programme devient un outil que d’autres scientifiques utilisent dans leurs propres travaux.

Le développement de pyCSAMT, une plateforme consacrée à l’analyse, à la modélisation et à l’interprétation de données électromagnétiques, s’inscrit dans cet esprit. Au-delà du logiciel, ce projet traduit une conviction profonde : nous pouvons non seulement utiliser les outils scientifiques existants, mais aussi concevoir les nôtres, les améliorer et les partager avec la communauté.

Si je devais dire ce qui rend la géoscience numérique si stimulante, je parlerais de sa richesse intellectuelle. Dans une même journée, on peut réfléchir à un problème physique, développer un algorithme, visualiser des données, tester un modèle d’intelligence artificielle et revenir à une question géologique fondamentale.

La géophysique nous apprend à observer et à interroger la Terre. Les mathématiques nous permettent de formaliser les phénomènes. L’informatique nous donne les moyens de résoudre des problèmes complexes. L’intelligence artificielle ouvre de nouvelles possibilités pour analyser les données et explorer des relations difficiles à représenter avec les approches classiques.

Mais ce qui m’intéresse le plus n’est pas la technologie pour elle-même. Un algorithme, aussi sophistiqué soit-il, doit d’abord servir une question scientifique. Il ne suffit pas de produire de belles figures ou des prédictions impressionnantes ; encore faut-il comprendre ce que ces résultats signifient, ce qu’ils nous apprennent réellement et quelles sont leurs limites.

C’est cette philosophie qui guide mon intérêt pour les approches qui associent la physique, la modélisation numérique et l’intelligence artificielle : des modèles qui apprennent des données sans oublier les lois qui gouvernent la Terre.

Avec le temps, j’ai compris qu’une passion scientifique devient encore plus riche lorsqu’elle est partagée. Mener ses recherches, développer des méthodes et publier est stimulant ; mais transmettre une idée à quelqu’un qui la découvre pour la première fois procure une satisfaction immense.

Voir un étudiant comprendre ce qu’est un modèle numérique, écrire ses premières lignes de code scientifique ou réaliser que l’informatique peut l’aider à résoudre un problème concret en géosciences est particulièrement motivant. Car oui, la science est aussi une activité créative : créer un modèle, imaginer une méthode, concevoir un logiciel ou proposer une nouvelle façon de visualiser des données demande de la rigueur, mais aussi de l’imagination.

Et il n’est pas nécessaire d’être déjà expert en programmation, en intelligence artificielle ou en mathématiques avancées pour commencer. Il faut surtout de la curiosité, de la patience et l’envie d’apprendre.

Cette passion prend une dimension particulière lorsque je pense à l’avenir des sciences de la Terre en Afrique, et notamment en Côte d’Ivoire. Nos pays disposent de ressources naturelles importantes, de territoires à mieux comprendre et d’environnements à préserver. C’est d’ailleurs l’une des raisons qui m’ont poussé à revenir sur le continent, et en Côte d’Ivoire en particulier : mettre, depuis ici, mes compétences au service de ces enjeux. L’exploration minière, la disponibilité de l’eau, les risques d’inondation et la gestion environnementale sont autant de défis où les approches numériques peuvent apporter beaucoup.

Au-delà de ces applications, j’y vois surtout une formidable occasion de développer nos propres capacités scientifiques et technologiques.

En tant qu’enseignant-chercheur à l’Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (INP-HB), j’aimerais contribuer, à mon échelle, à cette dynamique par l’enseignement, la recherche, le développement logiciel et le partage des connaissances. Je reste convaincu que nous avons les talents nécessaires ; il nous appartient de multiplier les occasions de les former, de les accompagner et de leur permettre d’innover.

La géoscience numérique nous rappelle sans cesse tout ce qu’il nous reste à apprendre. Chaque nouveau problème peut nous conduire vers une méthode inconnue ; chaque avancée technologique peut ouvrir une perspective inattendue ; chaque échange avec un collègue ou un étudiant peut faire naître une idée. C’est un domaine qui invite à rester curieux, humble et ouvert, et c’est précisément son immensité qui me motive.

Dans de prochains articles, je reviendrai sur certaines de ses dimensions : la modélisation numérique, les problèmes inverses, la programmation scientifique, l’intelligence artificielle appliquée aux géosciences et les possibilités qu’offrent aujourd’hui les logiciels libres.