Forêt de pins maritimes dans les Landes. Photo archives "Sud Ouest"

Prédire la vulnérabilité des arbres au changement climatique et à la sécheresse ? L'enjeu est de taille, pour l'avenir de la planète comme pour celui de l'économie de la sylviculture. Cela devient désormais possible grâce à la variabilité des séquences de leur ADN, comme le montrent les travaux d'équipes de chercheurs espagnols, italiens et français pilotés par l’Inra Bordeaux-Aquitaine, portant sur le pin maritime et le chêne.

Publiés en mars dernier dans la revue "Genetics", pour le pin, et dans la revue "Molecular Ecology Resources", le 6 mai, pour le chêne, ces résultats intéressent au plus haut point les sylviculteurs et les gestionnaires forestiers, car ils devraient leur permettre de mieux anticiper les effets du changement climatique par le choix d’arbres adaptés et identifier les zones les plus propices à la culture de l’espèce.

Les mutations génétiques du pin maritime

Planté sur 4 millions d’hectares, le pin maritime est une essence forestière d'importance majeure pour le sud-ouest de l'Europe et notamment le quart sud-ouest de la France. En Aquitaine, il fait l'objet d'une sylviculture intensive par une filière forêt-bois très dynamique. Cependant, l'arbre symbolique de la région pourrait être menacé par le changement climatique qui affectera les températures et le régime des précipitations durant sa période de croissance et donc sa productivité.

Modéliser les mutations génétiques des pins en fonction du climat

Pour prédire les futures aires de répartition des différentes essences forestières à partir des aires actuelles et de l'évolution du climat, les chercheurs font appel à la modélisation. Jusqu'à présent, la plupart des modèles actuels ne prenaient pas en compte les deux facteurs majeurs qui influencent le devenir des populations d’arbres : leur composition génétique et leur évolution. Or, ces effets génétiques pourraient changer radicalement les prédictions. Sous la conduite de l'Inra-Aquitaine, les chercheurs ont ainsi travaillé à quantifier les effets génétiques des événements climatiques sur 36 populations de pins maritimes récoltées au Maroc, au Portugal, en Espagne et en France.

La méthode

Les chercheurs avaient pour objectif de détecter les mutations qui affectent la survie de ces arbres, selon qu'il s'agisse d'une sécheresse chronique ou d'une canicule extrême, comme celle de 2003, pour les incorporer ultérieurement dans les modèles et repérer les pins maritimes qui possèdent des mutations favorables pour faire face aux épisodes de sécheresse qui pourraient s'intensifier avec le réchauffement climatique. Pour ce faire, ils ont planté 19 de ces populations dans le nord-est de l'Espagne dans un site à climat beaucoup plus sec que celui des Landes de Gascogne, et mesuré leur survie durant cinq ans (photo de la zone test ci-contre).

Prédire la valeur adaptative des arbres

Résultats : cinq ans plus tard, le climat a façonné la diversité génétique du pin maritime. Il est désormais possible de prédire la valeur adaptative des arbres dans un environnement climatique donné grâce à cette information génétique, les arbres portant les mutations avantageuses face au climat du site d'installation présentant le taux de survie le plus élevé. Les scientifiques étudient maintenant la variabilité de 10.000 mutations localisées dans des milliers de gènes en utilisant la même collection d'arbres plantée dans cinq sites répartis sur trois pays (Espagne, France et Portugal).

Les chênes aussi

Il n'y a pas que le pin maritime dans nos forêts. L'Inra-Aquitaine s'intéresse aussi de près à l'ADN du chêne. Ses équipes de recherche associées au CEA viennent de séquencer le génome du chêne pédonculé (Quercus robur). Il s’agit du premier séquençage pour cette espèce très largement répandue dans l’hémisphère nord. De même que pour le pin maritime, ces travaux permettront notamment de mieux comprendre les mécanismes d’adaptation des chênes aux variations environnementales et d'anticiper les réponses au changement climatique.

Truffes, vins et alcools

Ces recherches faciliteront également l’identification des gènes impliqués dans l'adaptation à l'environnement ou dans les relations symbiotiques entre leurs racines et les champignons comme le mycélium de la truffe. Elles permettront aussi l’identification des gènes responsables de la biosynthèse des extractibles du bois, tels que les tannins et whisky lactone, qui confèrent leur saveur et leur goût aux vins et alcools. Au plan de l’évolution, la séquence du génome du chêne permet d'ores et déjà aux chercheurs d’analyser plus finement les processus d’adaptation locale qui expliquent la diversité de ces arbres qui ont colonisé des milieux très diversifiés et donné naissance aux forêts qui peuplent nos paysages.

Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue en libre accès "Molecular Ecology Resources", avant une publication finalisée des résultats dans les prochains mois.

Cathy Lafon

►LIRE AUSSI

• Les articles de Ma Planète sur le réchauffement climatique : cliquer ICI
• Les articles de Ma Planète sur la biodiversité : cliquer ICI

Manifestation de militants écologistes déguisés en molécules de CO2 devant la porte de Brandebourg, à Berlin, le 12 décembre 2009. Archives AFP

Mauvaise nouvelle pour la planète. La concentration de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère a atteint un niveau record au mois de mars, un signe évident du réchauffement climatique, a annoncé le 6 mai dernier l’Agence américaine océanique et atmosphérique (NOAA).

Le seuil des 400 ppm dépassé

Les scientifiques s'y attendaient : pour la première fois, la concentration mondiale moyenne mensuelle de CO2 dans l’atmosphère a dépassé  le seuil des 400 parties par million (ppm).  « Ce n’était qu’une question de temps », a souligné Pieter Tans, le principal scientifique chargé de la surveillance des gaz à effets de serre à la NOAA, en précisant que les stations de mesure de l’agence avaient déjà mesuré des seuils supérieurs aux 400 ppm dans l’Arctique au printemps 2012, et à Hawaï en 2013.

Les activités humaines en cause

Jusqu’à la révolution industrielle et le recours massif aux énergies fossiles, ce taux n’avait pas dépassé les 300 ppm durant au moins 800.000 ans, selon des prélèvements effectués dans les carottes de glace polaire.  Cela montre que les activités humaines et notamment « la combustion du charbon et du pétrole a entraîné une augmentation de plus de 120 ppm des concentrations de CO2 depuis l’ère préindustrielle, dont la moitié depuis 1980 », a insisté le scientifique.

Les émissions mondiales de CO2 stabilisées depuis 2013

L’Agence internationale de l’énergie a annoncé le 13 mars que l’augmentation des émissions mondiales de C02 provenant de la combustion des énergies fossiles s’était arrêtée en 2014 pour se stabiliser au même niveau qu’en 2013.  C'est un gros progrès, mais stabiliser le taux des émissions des gaz à effet de serre n’est pas suffisant pour empêcher le changement climatique, souligne Pieter Tans.  Les données de la NOAA montrent, en effet, que le taux moyen d’augmentation des concentrations de CO2 dans l’atmosphère a été de 2,25 ppm par an de 2012 à 2014, soit le niveau le plus élevé jamais enregistré au cours de trois années consécutives.

La concentration de CO2 continue d'augmenter

Signe que la tendance est toujours à la hausse, l’observatoire hawaïen de la NOAA, à Mauna Loa, a continué à mesurer un taux supérieur aux 400 ppm en avril. Mauna Loa, la plus ancienne station de mesure du CO2 du monde, qui enregistre des données depuis 1958, a constaté un taux de 401,3 ppm, alors qu’en 2013, le cap des 400 ppm n’avait été franchi que durant deux jours.

Les concentrations moyennes mensuelles sont calculées à partir de mesures continues. Il existe environ 130 stations de mesure du CO2 réparties sur la planète.

Cathy Lafon avec l'AFP

►LIRE AUSSI

• Tous les articles de Ma Planète sur le réchauffement climatique : cliquer ICI

L'air et l'eau de l'empire du Milieu, qui n'a rien fait durant des décennies pour stopper la dégradation de son environnement, sont aujourd'hui gravement pollués. Seulement voilà : quand la Chine se réveille, on sait que cela fait mal. Voilà qu'elle s'éveille plus que tardivement à l'écologie. Alors, comme on pouvait s'y attendre, fini la rigolade: pour rattraper le temps perdu, elle ne fait pas les choses à moitié.

Amende record pour une coentreprise de McDo

Depuis le début de l’année, la Chine qui s'est doté d'un nouveau ministre de l'Environnement, Chen Jining, renforce la lutte contre les pollueurs, notamment au moyen d’amendes très élevées. Beijing Simplot Food Processing, la coentreprise de McDonald's en Chine, qui fournit depuis 1992 la marque américaine en frites et galettes pommes de terre pour ses clients d'Asie de l'Est, en a fait les frais : elle vient d'être condamnée pour pollution de l’eau à une amende-record de 566.500 euros, la plus importante jamais infligée par la municipalité de Pékin. Selon l'agence officielle "Chine nouvelle", des inspecteurs ont découvert en novembre dernier que les eaux usées rejetées par Beijing Simplot Food Processing, dépassaient les taux de polluants autorisés et avaient contaminé jusqu’au réseau d’eau municipal. L’usine a reçu l’ordre de traiter ses eaux usées dans une station d’épuration.

60% des eaux impropres à la consommation

Des études publiées récemment montrent que la Chine doit faire face aujourd'hui à une situation écologique désastreuse, dont les répercussions sur la santé des habitants sont absolument catastrophiques et coûtent cher à la collectivité. 60% des eaux sont impropres à la consommation et environ deux tiers des sols sur le sol chinois sont pollués.  Après une série de scandales alimentaires et de pollution, la première réforme du droit de l’environnement depuis 25 ans en Chine a pris effet en janvier 2015, renforçant considérablement les sanctions contre le pollueurs. Les ressources en eau de la Chine figurent parmi les plus importantes au monde (10% de la planète) et permettent de satisfaire plus de 1,3 milliards d’habitants. Mais, réchauffement climatique oblige, la pénurie guette le pays qui prend conscience de l'urgence qu'il a à protéger et économiser ses ressources en eau.

Pluie d'amendes 

En avril, le pays s'est doté d'un plan national de protection de l'eau : d'ici à 2020, la fermeture d'une multitude d'usines polluantes devraient permettre à 70% des eaux de retrouver leur salubrité.  Ainsi, à la mi-avril, plus de 2 millions d'euros d'amendes avaient déjà été imposées à 26 usines polluantes par le nouveau ministre, Chen Jining. A la chinoise, le pays prévoit également que ceux qui violent la loi soient « nommés et couverts de honte ». Concernant McDonald's, au delà de l'amende, l'entreprise américaine qui n'est pas au mieux de sa forme, n'a vraiment pas besoin d'une opprobre publique...

Contacté par l’AFP, McDo a déclaré prendre « très au sérieux » cette infraction, et vouloir s’assurer que Beijing Simplot respecte bien la loi à l’avenir.

Cathy Lafon avec l'AFP

►EN CHIFFRES

• Le plan de protection de l'eau chinois doit coûter 880 milliards d'euros sur quinze ans, créer 3,4 millions d'emplois, des centaines d'usines d'épuration et imposer une écotaxe progressive pour contraindre les paysans à réduire l'usage des engrais phytosanitaires.
• Chaque seconde la Chine utilise 38.273 m3 d'eau, soit l'équivalent de 10 piscines olympiques (Suez Environnement).

►PLUS D'INFO

• Tout savoir sur l'eau en Chine avec le Planétoscope de Consoglobe: cliquer ICI

►LIRE AUSSI

• Les articles de Ma Planète sur la pollution de l'eau : cliquer ICI
• Les articles de Ma Planète sur la pollution de l'air : cliquer ICI