Les chercheurs du laboratoire national de Los Alamos et de l'Institut de Santa Fe (Etats-Unis) viennent de présenter la première carte mondiale des sciences¹. Selon eux, elle permet de visualiser la structure de l'activité scientifique du monde entier de façon détaillée. Parmi la myriade de petits points, on discerne presque tous les domaines des sciences dites dures, des sciences sociales et même des lettres, étroitement interconnectés.

Pour arriver à cette représentation graphique multicolore, les chercheurs se sont d'abord mués en Sherlock Holmes. Entre 2006 et 2007, ils ont collecté un milliard de « traces virtuelles » semées par les scientifiques lors de leurs recherches documentaires sur Internet. Ces traces ne sont pas de celles qui se voient à la loupe. Il s'agit de données de connexion et de navigation sur les portails web des grands éditeurs comme Thomson Scientific et Elsevier qui hébergent notamment les publications Nature et Science. De sa connexion à sa déconnection, le scientifique est traqué numériquement. Quel journaux consulte-t-il et dans quel ordre ? Quels articles lit-il ? Bref, on enregistre absolument tous ses clics. Nos détectives ne gardent ensuite que ceux représentatifs d'un intérêt (liens vers les citations, téléchargement…) en éliminant par exemple les clics vers les pages suivantes.

Après ce premier tri, les chercheurs se sont retrouvés à la tête de « seulement » 346 millions de traces. La suite est un travail mathématique : repérer l'ordre de consultation des articles, mettre en relation les articles et les journaux deux par deux puis établir des modèles grâce à la méthode des matrices. Après les calculs vient la visualisation grâce à la théorie des graphes. Voici enfin notre carte : une collection de nœuds et de liens représentatifs de l'activité scientifique mondiale entre 2006 et 2007 c'est-à-dire presque en temps réel, selon les auteurs.

1. J. Bollen et al., PLoS one, mars 2009.

Tels les grands explorateurs espagnols et portugais des XVe et XVIe siècles¹, ces cartographes d'un nouveau genre délimitent les frontières entre les différents domaines scientifiques, pointent les endroits où les disciplines se chevauchent et « tentent de découvrir une Terra incognita scientifique pour la coloniser», explique Franck Ghitalla, maître de conférences en Sciences de l'information et de la communication à l'Université de technologie de Compiègne.

Les auteurs de cette carte soulignent la position centrale des sciences humaines et leur rôle de « connecteur » entre les disciplines comme la physique ou la médecine. Mais comme toute carte, ce n'est qu'affaire de point de vue. Les auteurs ont représenté des liens entre industrie et physique, recherche pharmaceutique et biotechnologie, géographie et génétique des plantes, et même entre architecture et écologie.

Si ce résultat est enthousiasmant, « il ne fait que confirmer ce que l'on sait déjà, nuance Franck Ghitalla. Des disciplines apparaissent comme les sciences cognitives, l'écologie, les sciences des réseaux, tandis que d'autres faiblissent comme la physique et la chimie».

Néanmoins, ce type de cartes (basée sur des «clics») a un avantage sur celles utilisées jusqu'ici et basées sur les citations : la quasi-instantanéité. Au lieu de montrer un aperçu de la science quelques années en arrière (le temps de latence nécessaire à une publication pour être citées dans d'autres), cette nouvelle carte offre une vision beaucoup plus réactive de l'activité scientifique.

1. Exposition virtuelle « Histoire de la cartographie » sur le site de la Bibliothèque nationale de France.

Autre avantage : la mise à jour des dynamiques, des flux, des relations ; bref, de la science en action. À peine esquissées, les frontières se brouillent déjà tant les informations circulent vite, tant les citations, annotations et commentaires se multiplient. Au plan humain, on peut observer (espionner ?) un scientifique. Dans quels journaux trouve-t-il son inspiration ? quels laboratoires contacte-t-il ? quel est son réseau et la structure de « son monde » ? Autant d'indices (d'indiscrétions ?) invisibles jusqu'ici. « Il est facile de créer l'empreinte d'un chercheur sur une carte : on le fait apparaître en rouge puis on suit au cours du temps ses publications et ses relations avec ses collègues et ses connaissances », indique Franck Ghitalla.

Avec ces cartes, rien ne nous échappe, pas même les querelles. Ainsi, le projet Macospol¹, créé par le sociologue des sciences Bruno Latour, cartographie les controverses scientifiques, pour « aider les étudiants et les futurs citoyens à la navigation dans l'univers incertain des controverses ».

L'informatique est la clé pour visualiser de tels réseaux dynamiques, contrairement au papier, figé par définition. « En géographie, nous allons de plus en plus vers un développement de ce genre de cartographie, basée sur la visualisation, la simulation et la modélisation, remarque Jean-Paul Bord, géographe et professeur à l'Université de Montpellier. Il n'écarte pourtant pas le papier « toujours incontournable» et pour lequel « nous avons encore une relation affective ».

1. Mapping Controversies on Science for Politics : projet créé à l'Ecole des Mines puis développé à Science-Po, au Massachusetts Institute of Technology (Etats-Unis) et dans plusieurs écoles d'ingénieurs.

Qui dit modélisation dit prévision. De telles « cartes-mémoire » des sciences permettent de retourner dans le temps et d'observer les changements qui ont eu lieu, pour ensuite se projeter dans le futur. Avec une carte chaque année, les scientifiques seraient à même de « dévoiler les tendances, les émergences de nouveaux thèmes, l'évolution future des disciplines exactement comme les modèles climatiques tentent de le faire avec le climat, précise Franck Ghitalla, avec en toile de fond des enjeux industriels et politiques ». En intégrant en temps réel la moindre modification, « ces cartes seraient des repères pour les investisseurs et les décideurs » qui pourraient simuler les conséquences de diverses décisions.

Voilà pourquoi des laboratoires et des start-up se lancent dans une véritable course à la carte. Ainsi en 2003, la publication scientifique PNAS a consacré un numéro entier à ce sujet¹. Le chercheur américain Richard Klavans, au sein de son projet Map of Science, vend depuis 1991 des cartes aux grandes institutions américaines (entre autres l'Institut du Cancer, l'Institut des Geosciences, la NASA). En France, Franck Ghitalla et cinq ingénieurs ont lancé Webatlas, un projet qui tente de dévoiler la géographie de la science française et européenne, en collaboration avec l'Institut de l'information scientifique et technique du CNRS, une base de données d'environ 17 millions d'articles scientifiques.

Du côté du grand public, des expositions ont déjà commencé le travail de vulgarisation, comme Places and Spaces aux Etats-Unis et en Allemagne depuis 2005 ou encore celle organisée par Webatlas et Macospol à Paris en novembre 2008, sur la place des controverses dans les sciences. Ainsi, les cartes de la connaissance commencent à suivre l'exemple de leurs cousines géographiques que tous les enfants apprennent à décrypter à l'école.

1. Magazine PNAS du 6 avril 2004 consacré au colloque «Mapping knowledge domains » tenu en mai 2003 à Irvine (Californie).

Malgré cet engouement, certains risques de dérives méritent d'être relevés. Rien de plus facile de faire l'amalgame, sur une carte, entre les publications d'un chercheur, les articles de son blog personnel et ses convictions politiques par exemple. De plus, « ces cartes sont des critères d'évaluation sans pitié, sur le travail d'un laboratoire, d'une université ou même d'une institution scientifique, autant de groupes mis en concurrence, constate Franck Ghitalla. Si les résultats ne conviennent pas, les travaux sont réorientés et les groupes remaniés ».

À ce sujet, Ghislaine Filliatreau, directrice de l'Observatoire des sciences et des techniques (OST), se méfie des « effets de mode, qui peuvent être dévastateurs s'ils servent à prendre des décisions avant d'être bien maîtrisés ». Pas hostile à ces cartes, elle pense néanmoins « qu'elles méritent d'être étudiées et testées, notamment auprès des utilisateurs qui doivent se les approprier ». En effet, « une carte n'est pas une photo mais une mise en forme de l'information, comme peut l'être un tableau de chiffres ».

Dans tous les cas, il semble important d'informer la communauté des chercheurs et au-delà le grand public en diffusant librement ces cartes et les outils qui ont servi à les construire, pour se prévenir d'éventuels monopoles. Dernière précaution et non des moindres : multiplier les cartes pour avoir des points de vue différents et complémentaires, comme en médecine avec une radio, un scanner et une IRM. Autant de tentatives qui viendraient enrichir un «Atlas universel des Sciences» en évolution permanente.

Marion Sabourdy