L'équipe Thermeau

La question de recherche de l’équipe THERMEAU porte autour de l’étude des interactions entre contraintes hydriques et thermiques. Selon le type d’interaction et le niveau étudié, ces interactions peuvent avoir un effet synergique (i.e. une contrainte thermique augmentant la vulnérabilité à une contrainte hydrique comme observé lors de sécheresses caniculaires où l’on observe une capacité altérée des feuilles à réduire leur évapotranspiration) ou antagoniste (i.e. une espèce est rarement résistante à la fois aux sécheresses prononcées et aux gels intenses). Ces interactions peuvent être étudiées à travers l’exposition à des contraintes :

- Simultanées :

Quels sont les points d'articulation dans les réponses à des contraintes thermiques et hydriques ? Cet aspect nécessite un focus sur la régulation des processus bio-physiques à pas de temps relativement courts (e.g. régulation stomatique en réponse à une élévation de température, absorption racinaire en réponse à un refroidissement du sol).

- Successives :

Comment l'exposition préalable à une contrainte (hydrique ou thermique) module la vulnérabilité à une contrainte ultérieure ?

Cet aspect mobilise les concepts liés aux arrières effets d’un stress qu’ils soient actifs en induisant une réponse plus rapide et/ou plus intenses lors d’une deuxième stimulation (c’est-à-dire un effet de mémoire du stress ou ‘priming’) ; ou passifs par exemple liés aux conséquences structurelles d’une croissance altérée sur la surface foliaire totale l’année suivante ou d’un bilan de carbone réduit sur la résistance au gel l’hiver suivant (effet héritage ou ‘legacy’).

Les approches et compétences portées par l’équipe portent sur des mesures physiques (évaluation des flux de matière et d’énergie) et biologiques (variabilité génétique, plasticité phénotypique et régulation des réponses fonctionnelles) dans le cadre d’un triptyque combinant Observations terrain – Expérimentations en conditions contrôlées – Modélisation à visée expérimentale ou prédictive.

Afin d’aboutir à une compréhension approfondie de ces interactions, l’équipe possède un certain nombre de méthodes pour l’étude de contraintes distinctes qui à adapter ou à développer en fonction du contexte :

• Défaillance hydraulique dans le contexte des contraintes froides, gélives ou de déficit hydrique estival par des méthodes basées sur les flux (Xyl’Em, Cavitron), sur l’imagerie (Tomographie à rayons X, imagerie par résonnance magnétique, CaviCam), sur la détection d’évènements de cavitation par méthode acoustique.
• Dommages cellulaires dans le contexte des contraintes froides, gélives, déficit hydrique estival, canicules et lumineuses par la méthode de fuite des électrolytes, de variations de diamètre, anatomie des zones méristématiques.
• Fonctionnement foliaire, régulation de la transpiration et dommages sur la machinerie photosynthétique (Drought box, analyseur de gaz infrarouge, fluorimétrie, thermographie infrarouge, NDVI et imagerie hyper-spectrale).
• Potentiel de croissance par tests de forçage et micro-variations de diamètre.

Parmi ces méthodes, un certain nombre a le potentiel pour mesurer de manière non-destructive, non-invasive, autonome et avec une scrutation rapide des processus physiologiques d’intérêt afin de les déployer en conditions naturelles pour détecter le franchissement de seuils physiologiques.