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

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Arnaud Desrentes, patron d'Exoès, Gradignan (33). Photo Sud Ouest/Stéphane Lartigue

En mars dernier, la Fondation Nicolas Hulot lançait « My Positive Impact », campagne de mobilisation citoyenne pour mettre en lumière des solutions concrètes, efficaces et déjà opérationnelles permettant de lutter ou de s’adapter au changement climatique. Parmi les cinq solutions particulièrement innovantes qui ont été récompensées, l'une d'elle, girondine, a été développée par la société Exoès installée à Gradignan depuis 2009.

"My Positive Impact"

Durant un peu plus d’un mois, 50 premières initiatives variées et innovantes pour une énergie alternative et propre, pour des modèles de construction durable ou encore pour le développement de l’agroécologie et de la permaculture ont été proposées par des associations, des entreprises ou des collectivités ont été soumises au vote du public sur le site www.mypositiveimpact.org. Le 19 avril à minuit, la session de votes s’est clôturée avec plus de 600.000 votes comptabilisés. Avec la Girondine Exoès, les quatre autres grands gagnants des solutions concrètes plébiscitées par les citoyens pour lutter contre le dérèglement climatique sont Akuo Energy, Enercoop,  l’Association La Voûte Nubienne,  Microferme d’avenir.

Récupérer la chaleur des pots d’échappement des véhicules pour réduire leur consommation de carburant

Un tiers de l’énergie contenue dans le carburant d’un moteur à explosion s’échappe inutilement sous forme de chaleur par le pot d’échappement. D’où l’intérêt du système 100% français développé par Exoès, leader mondial du secteur,  qui récupère et convertit cette chaleur en la réinjectant dans les moteurs à combustion interne. Ce faisant, la consommation en carburant diminue et les émissions de CO2 sont réduites de 5 à 10%.

Une dotation pour se faire connaître et faire des émules

La récompense : une dotation de près de 630.000 euros, offerte par une vingtaine de régies, est partagée depuis le 18 mai entre les cinq lauréats de cette première phase de campagne. Annonces presse, campagne web et campagne d’affichage seront déclinées gracieusement dans ce cadre par l’agence Havas Paris et diffusées par "Direct Matin", l’"Express", "Metronews", "Auféminin.com", "SocialMediaEvent"... De quoi permettre aux lauréats, souvent anonymes, de gagner en notoriété, de trouver des partenaires, des financeurs, de nouveaux clients… mais aussi d’inspirer et de créer l’émulation citoyenne, entrepreneuriale et, pourquoi pas, politique.

"Davantage de poids pour réduire les émissions de CO2 du transport routier"

Arnaud Desrentes, PDG de la start-up soutenue par la Région Aquitaine se réjouit de la récompense."Une plus grande visibilité en France va nous donner davantage de poids dans notre lutte pour réduire les émissions de CO2 liées au transport routier", observe-t-il. "Les poids lourds représentent 60 à 70% des émissions de GES liées au trafic routier or rien ou très peu de mesures sont prises pour lutter contre ce fléau ! Nous souhaitons profiter de cette campagne pour informer le législateur français, et surtout européen, que notre technologie pour réduire la consommation de carburant existe et qu’elle est fonctionnelle", conclut-il.

La campagne "My Positive Impact" se poursuit et 50 nouveaux projets seront soumis au vote du public du 25 mai au 5 juillet prochains... A vos souris !

Cathy Lafon

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• EXOES, à la recherche de la chaleur perdue, "Sud Ouest", 3 février 2014

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Version miniature de la sonde Subglacior en test dans l'Antarctique, en décembre 2014. Photo LGGE/CNRS/IPEV

"Quand je serai grand(e), je serai paléoclimatologue !" Il y a peu de chance, voire aucune, pour que votre petit dernier ou sa cousine lâche l'information à la table du prochain déjeuner familial. Et pourtant : réchauffement climatique oblige, la paléoclimatologie, la science qui consiste à comprendre les mécanismes de l'évolution du climat de la planète depuis la préhistoire, devient un métier d'avenir. D'autant que les technologies mises à la disposition des chercheurs ne cessent de progresser.

Sublgacior : une révolution

Dernière en date, Subglacior. Le super héros du XXIème siècle est une sonde expérimentale, qui a pour papa le CNRS et pour maman la Fondation BNP Paribas, qui en finance la mise au monde. Destinée à permettre aux chercheurs d'obtenir en un temps record les enregistrements climatiques les plus anciens, Subglacior plongera en 2017, si tout va bien, tout au fond de la calotte polaire de l'Antarctique, à 3 km au-dessous de sa surface. La sonde extraira alors des carottes d'échantillons de glaces préhistoriques, remontant à 1,5 millions d'années, dont les scientifiques examineront la composition. Les glaciologues du CNRS, qui travaillent depuis 2011 sur le projet, n'hésitent pas à parler d'une "révolution": les capacités hors normes de Subglacior vont leur permettre de remonter le temps du climat et d'analyser les changements climatiques anciens. Pour mieux prévoir ceux qui nous attendent.

"Un peuple sans mémoire est un peuple sans avenir"

Le réchauffement climatique en cours a remis au goût du jour la belle citation du poète antillais Aimé Césaire. Pour pouvoir modéliser les conséquences des évolutions climatiques provoquées par les activités humaines et avoir une idée de ce que pourrait être le climat du futur, la science s'intéresse désormais de très près à tous les éléments qui contiennent les traces naturelles qui témoignent du climat du passé. Fossiles de coquillages, graines, sédiments, poussières, terres, glaces... autant d'archives naturelles du climat dont l'exploration a déjà permis aux chercheurs de montrer qu’une modification radicale de la variabilité climatique se serait produite sur Terre, il y a un million d’années environ. Le climat serait alors passé de périodes de glaciations peu intenses mais fréquentes (tous les 40.000 ans) à des glaciations plus longues et plus prononcées (tous les 100.000 ans). Oui, mais pourquoi ?

Quel temps faisait-il sur Terre il y a 1,5 million d'années ?

Cette transition du climat survenue à l'époque du mi-Pléistocène, pourrait s’expliquer par un changement majeur de la concentration en CO2 dans l’atmosphère terrestre, un peu comme le vit la planète aujourd'hui, avec le réchauffement climatique. C'est pour le vérifier et ainsi résoudre l’une des dernières grandes énigmes des climats passés, que les glaciologues ont besoin de pouvoir atteindre les couches de glace les plus anciennes de l'histoire de la Terre, afin d’analyser la composition des bulles d'air, les concentrations de gaz à effet de serre et les poussières qu’elles contiennent. Et c'est là que Subglacior intervient. Avec les technologies classiques, il aurait fallu quatre ans de forage pour un résultat aléatoire. La nouvelle sonde permettra en seulement deux à trois mois, d’explorer la glace jusqu’à 3 km de profondeur et de collecter des données préhistoriques précises et en temps réel sur le terrain.

Subglacior, comment ça marche ?

Le principe de la sonde Subglacior repose sur une technologie laser française innovante, qui permet de mesurer en temps réel, sur un instrument embarqué dans un carottier, des paramètres clés comme les isotopes de l'eau et la concentration en méthane de l'air piégé dans la glac. Grâce aux progrès de la spectroscopie laser, une vingtaine de chercheurs et d’ingénieurs ont réussi à miniaturiser l’instrument laser pour le faire tenir dans un tube de moins de 5 centimètres de diamètre qui va plonger au coeur des profondeurs millénaires de la glace de l'Antarctique. Les données qu’il va acquérir seront transmises en continu vers la surface, via une technologie électronique embarquée dans la sonde et un câble électroporteur spécifique de 3.500 mètres de longueur.

Après quatre années de développement et des premiers tests effectués en Antarctique durant les deux hivers derniers, à la base franco-italienne Concordia (photo ci-contre), une prochaine expédition aura lieu l'hiver 2015-2016, avant la validation et le déploiement de la sonde au cours d'une campagne hivernale spécifique prévue en 2016-2017.

Cathy Lafon

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• Tout savoir sur le projet Subglacior : cliquer ICI

• Le budget total pour la construction de la sonde s'élève à près de 3,2 millions d'euros ; le mécénat de la Fondation BNP Paribas, à 100.000 euros.

• Sont impliquées dans le projet Subglacior : le Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement (LGGE, UJF/CNRS); l'Institut polaire français Paul-Emile Victor (IPEV) ;  le CNRS ; le Conseil européen de la recherche ; l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) ; la Fondation Mamont; la Fondation BNP Paribas ;  le programme Climate Initiative.