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16 déc.

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A la découverte des labos

Comment les plantes répondent-elles aux changements environnementaux?

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Des feuilles épaisses pour résister à la sécheresse ou plus larges pour capter au mieux la lumière, des arbres élancés au tronc puissant ou de minuscules plantules que l’on tient entre deux doigts, l’univers des plantes est incroyablement diversifié. Pendant une dizaine d’années, des centaines de chercheurs de par le monde ont coopéré pour repérer et mesurer toutes les variations possibles apparues au cours de l’évolution et présentes aujourd’hui sur la planète. Ils ont analysé les traits de 24 000 plantes, soit 10% des espèces répertoriées, avec à la clef une publication en décembre 2015 dans la revue Nature.

Araucaria araucana - Argentine © Daniel M. Caceres

Araucaria araucana - Argentine © Daniel M. Caceres

Trois questions à Jérôme Chave, co-auteur de l’article et directeur adjoint du laboratoire « Évolution et Diversité Biologique » à l’université Toulouse III – Paul Sabatier :

Cette recherche permet de repérer comment les plantes ont su s’adapter à des environnements très variés. Quelles en sont les principales conclusions ?
Chaque espèce de plante utilise le soleil, l’eau et le gaz carbonique afin de produire du sucre, des feuilles et du bois de manière différente. Cette biodiversité n’est pas seulement belle au plan esthétique. Elle constitue un élément clé dans notre compréhension du rôle des plantes dans le cycle du carbone, le filtrage de l’eau, la protection du sol ou d’autres services apportés par les écosystèmes.
Le projet a permis de développer une base de connaissance très large sur les « traits fonctionnels » des plantes qui mesurent leur fonctionnement dans un environnement donné, notamment pour parvenir à résister à la sècheresse, à grandir en captant au mieux la lumière du soleil ainsi qu’à se reproduire.
Les espèces étudiées varient le long de six axes différents, représentant  la hauteur de la plante, la densité des feuilles et des tiges, la masse des graines, avec des différences très notables entre les arbres et arbustes d’une part et les plantes herbacées de l’autre, même lorsqu’ils se développent dans les mêmes milieux. Nous observons que toutes les combinaisons de caractéristiques, considérées comme a priori envisageables, n’existent en réalité pas dans la nature.

Pourquoi ce projet a-t-il provoqué une telle mobilisation internationale?
Des changements climatiques de grande ampleur sont en cours et vont avoir un impact très important sur l’ensemble de notre planète et en particulier sur les plantes. Certaines « prédictions » suggèrent que l’Amazonie pourrait disparaître dans les prochaines décennies. Il est donc essentiel de mieux comprendre la réponse de la végétation à ces changements.
Ces travaux doivent permettre d’apporter une meilleure compréhension de la biodiversité et des modèles plus sophistiqués que ceux dont nous disposons aujourd’hui afin de comprendre le rôle que jouent les plantes dans les écosystèmes naturels.

La réaction des plantes peut-elle inverser les impacts du changement climatique qui se profile ? 
Une recherche très récente parue dans la revue Science (Naudts et al. 2016) met en évidence que le fait de couper les arbres assez jeunes comme il se fait en Europe est économiquement rentable mais empêche les forêts européennes de stocker le carbone autant qu’elles le pourraient. Cela démontre que les plantes jouent un rôle essentiel dans la concentration en CO2 de l’atmosphère, principale cause du réchauffement climatique.
La recherche internationale qui a abouti à notre article permet d’avoir également des informations sur la manière dont les plantes fixent le carbone dans les zones non exploitées par l’homme. Ce sont des informations d’importance afin de mener des politiques publiques pertinentes.

 
  • Pour aller plus loin
Le site du laboratoire EDB (UT3 / CNRS / ENFA)
L’article paru dans la revue Nature en décembre 2015
Un article sur les recherches publiées dans la revue Science en février 2016

Dates
le 25 février 2016

Date de mise à jour 25 janvier 2017


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