Et si l'étude des plantes du désert permettait aux autres espèces de faire face au réchauffement climatique ?

Au nord du Chili, le désert d’Atacama s’étire sur plus de 1.000 km, le long du Pacifique. Connu pour être le désert le plus aride du monde, il suscite l’intérêt de nombreux scientifiques, certains français. Des chercheurs d’Inrae se sont intéressés à la façon dont ses plantes résistent à ses conditions extrêmes. Explications en cinq point. 

1 - Le point de départ

C’est le projet d’un étudiant de l’Université de Bordeaux, Thomas Dussarrat, qui a souhaité réaliser une thèse sur le sujet, en collaboration avec l’université pontificale de Santiago.

« On voit que les rendements stagnent depuis des années et qu’il y a une pression très forte avec le réchauffement climatique. Il faut revenir à des environnements extrêmes pour comprendre comment des plantes peuvent survivre et en tirer des enseignements, des hypothèses. »

2 - Plusieurs espèces récoltées au Chili

Le désert d’Atacama cumule les conditions difficiles : altitude entre 2.400 et 4.500 m, sol pauvre en azote, stress hydrique ou thermique, très forte intensité lumineuse… Vingt-quatre espèces différentes y ont été récoltées pour être étudiées.

Thomas Dussarat, étudiant à l’Université de Bordeaux, s’est rendu trois fois dans le désert d’Atacama pour récolter 24 espèces de plantes à analyser (Photo Isabel Mujica).3 - Une technique innovante avec l'intelligence artificielle

Les Français ont utilisé la métabolomique, c’est-à-dire l’étude de l’ensemble des molécules impliquées dans le métabolisme d’un organisme vivant. « On a eu des petites molécules qui sont le reflet de l’état physiologique de la plante. L’approche innovante est que l’on a combiné ces données à de l’intelligence artificielle. Un algorithme essaie de comprendre ce qu’il se passe et prédire l’environnement de la plante avec une précision de 79 % », poursuit Pierre Pétriacq.

4 - Des résultats inattendus

L’analyse a mis en évidence une soixantaine de marqueurs communs à toutes ces espèces. 

Ils sont associés à leur tolérance aux différents facteurs de stress environnementaux. Ces résultats sont novateurs, ils cassent un peu le paradigme scientifique actuel, car souvent les chercheurs s’intéressent à une espèce en particulier alors que notre étude est multi-espèces pour mettre en évidence des processus d’adaptation génériques.

5- Une avancée face au réchauffement climatique

En parallèle, des espèces de grandes cultures prélevées en France ont été analysées. Les chercheurs ont constaté qu’elles disposaient des mêmes molécules que les végétaux d’Atacama. « Cela veut dire que les plantes testées possèdent une “même boîte à outils” métabolique qui leur permettrait de s’adapter à des conditions extrêmes. » 

Cette découverte pourrait permettre de développer de nouvelles variétés plus résistantes aux épisodes climatiques comme la vigne, particulièrement sensible au gel ou à la canicule. « Concrètement, ça se fait par la sélection variétale, les croisements, sur une période longue de 10 à 15 ans. » De nombreux projets pourraient bénéficier de leurs recherches, publiées dans la revue scientifique New Phytologist. « En local, national et même international. Les données sont libres, les chercheurs peuvent s’en emparer et tester », invite Pierre Pétriacq.

Lisa Douard