Utilisation des variations électriques comme capteur des réponses des plantes aux contraintes liées au changement climatique (VERPlante)

Enquête associant les équipe SEP (F. Bouteau) et DyCO (Chr. Goupil)

 

L’enquête s’intéresse à la réponse thermoélectrique de jeunes plantes (AP3, Cf7, Cf14, Co3) (Fig. 16).Le processus de réchauffement climatique soumet les plantes à des stress thermiques croissants ainsi qu’à d’autres stress environnementaux tels que la sècheresse, la salinité, les polluants ou encore les attaques de pathogènes. Ces stress affectent leur développement et donc la production de biomasse. L’activité bioélectrique des plantes représente une réponse intégrée de la plante aux changements environnementaux. En se basant sur les compétences complémentaires des biologistes et physiciens impliqués, ainsi que les travaux antérieurs de l’équipe SEP, il s’agit d’analyser les variations de l’activité bioélectrique des plantes en réponse à des stress thermiques couplés à des stress hydriques et/ou salins, afin de déterminer le niveau de résistance de la plante dans des conditions mimant au mieux des conditions environnementales attendues lors de vagues de chaleur. Le projet vise à caractériser ces variations bioélectriques connues pour être une réponse intégrée aux stress et à rechercher les fluctuations critiques précoces pouvant contenir des signatures préliminaires des processus en cours et pouvant représenter des indicateurs prédictifs de la réponse des plantes aux stress. A terme, cette étude sera aussi couplée aux travaux sur le Cost Oxygen Index, actuellement en cours dans l’équipe DyCo. Ainsi l’enregistrement et l’analyse des signatures bioélectriques végétales pourraient servir de capteur permettant de mesurer en temps réel le niveau de stress perçu par la plante. Ceci pourrait permettre à terme d’assurer une gestion prévisionnelle et dynamique des cultures ou encore du niveau de stress des arbres en ville.

Figure 16 : Dispositif expérimental permettant d’enregistrer la réponse électrique de plantes à la contrainte thermique. Exemple d’enregistrement montrant la réponse d’un thermocouple contrôle (en rouge) et d’une plante (en vert) lors de l’imposition de différentes températures (bleu) aux racines d’une plante.