La mesure est au cœur de notre compréhension du monde et de notre capacité à agir sur lui. Sans mesure, pas de science ; sans science, pas de progrès ni de gestion fine des ressources. Mesurer c’est se donner les moyens de comprendre et protéger notre environnement (qualité de l’air, de l’eau et des sols), mais aussi d’améliorer la compétitivité industrielle.

Métrologie : science, industrie et stratégie

La métrologie, « science de la mesure », irrigue des secteurs stratégiques, de l’environnement à l’industrie, en passant par la santé et la biodiversité. Elle est au cœur de la maîtrise et de l’innovation, en reliant progrès scientifiques et transformation des usages. Elle est essentielle  au contrôle des émissions anthropiques directes ou indirectes  et permet d’améliorer la connaissance des phénomènes impliqués notamment pour les émissions de méthane (CF Le Méthane rapport de l’Académie 9 janvier 2013). Elle est l’outil de référence du suivi du comportement des ouvrages et du milieu naturel, associée avec une interprétation qui devra être assistée par l’IA. Une faiblesse en métrologie affaiblit de fait l’ensemble du tissu industriel et scientifique national. La France, tout en demeurant forte sur les services analytiques, a décroché sur la production d’instrumentation. Quelques acteurs subsistent (ENVEA, LNE, Afnor, réseaux comme AQUAREF), mais le tissu industriel manque de masse critique. L’Allemagne au contraire s’est positionnée sur les appareils de mesure, points d’ancrage pour l’économie industrielle et la souveraineté technologique.

L’interprétation des données occupe une place croissante dans la chaîne de valeur, grâce à l’usage de l’intelligence artificielle et de la modélisation prédictive. Les services de mesure deviennent des activités à forte valeur ajoutée, ouvrant des opportunités pour l’Europe, notamment la France et l’Allemagne, afin de peser sur les marchés mondiaux et sur la définition des standards.

Technologies clés et rupture d’usages

Les technologies de demain intégreront la mesure en temps réel, l’interconnectivité des capteurs physiques, chimiques et biologiques, la modélisation prédictive par essaims de capteurs couplés à l’IA, et l’explosion des mesures participatives et citoyennes. Les innovations touchent aussi la mesure déportée (spectroscopie, LiDAR, drones, satellites) et les procédés analytiques de haute précision

Deux exemples marquants. Les techniques de télédétection spatiale qui surveillent l’environnement (méthane, pollution globale) et permettent de documenter les débats sur l’origine, la localisation, et la responsabilité des émissions. La PCR digitale, quantification absolue de biomarqueurs, offre des ruptures pour l’analyse environnementale et sanitaire, avec une précision et une reproductibilité supérieure aux méthodes classiques.

L’avenir de la métrologie repose sur un foisonnement de technologies complémentaires :

• Capteurs temps réel (chimique, physique, biologique), capables de détecter des traces infimes et de réagir rapidement.
• Multi-capteurs et IA pour modéliser des processus complexes et anticiper leurs évolutions.
• Systèmes distribués (fibres optiques et réflectométrie) et mesures participatives citoyennes, démocratisant l’observation.
• Spectrométries avancées (fluorescence X, LIBS, spectroscopies de haute sensibilité), utiles pour le tri, le recyclage, la chimie analytique.
• Télédétection (LiDAR, satellites, drones), permettant des mesures déportées multi-échelles et des mesures à grande échelle géographique lors des feux de forêt ou de zones herbacées par exemple ou des déforestations anthropiques.
• Biotechnologies appliquées à la mesure, comme l’Effect Directed Analysis (EDA) et la PCR digitale, qui ouvrent des ruptures dans l’analyse environnementale et sanitaire.

La multiplication des projets de mesure participative (projet TERRA FORMA, réseaux citoyens) et le soutien aux acteurs clés (LNE, Afnor, laboratoires, startups innovantes) sont autant de leviers pour faire émerger une culture technologique vivante et démocratique, impliquant le public dans les décisions et l’acceptation sociétale des politiques fondées sur la science.

Recommandations

1. Soutenir la production d’instrumentation et de capteurs en France, pour ne pas dépendre exclusivement de services et préserver la souveraineté industrielle.
2. Développer des services analytiques à haute valeur ajoutée, intégrant modélisation prédictive et interprétation avancée des données environnementales et industrielles.
3. Financer un programme coordonné d’innovation en métrologie, en particulier sur des techniques de rupture comme la PCR digitale et l’EDA, via des appels à projets axés sur performance et applications.
4. Renforcer la culture métrologique et l’implication citoyenne, notamment par le développement de projets participatifs.
5. Créer des événements et valoriser l’écosystème public et privé en métrologie, mettant en lumière les acteurs impliqués et les enjeux de la mesure pour l’environnement et l’industrie.
6. Développer des synergies entre recherche amont (instrumentation, méthodes) et aval (utilisation, services), afin d’améliorer l’impact économique, scientifique et sociétal de la chaine de la mesure.

Ce texte résulte d’une synthèse de rapports de l’Académie des technologies générée par des IA génératives. Cette version a été relue et révisée par les auteurs des rapports.