ANR-FWF - Appel à projets générique 2020 - FWF

ANALYSES DU DYSFONCTIONNEMENT ET DE LA REPARATION DU XYLÈME INDUIT PAR LE GEL CHEZ LES ARBUSTES, LES CONIFÈRES ET LES ARBRES À FEUILLES CADUQUES : – ACOUFOLLOW

Résumé de soumission

Acoufollow - dysfonctionnement et réparation du xylème induit par le gel
Le stress dû au gel est le principal facteur qui détermine la répartition des plantes à haute latitude et à haute altitude. Le changement climatique entraînera non seulement des modifications des régimes de précipitations et une fonte des neiges plus précoce, mais aussi un accroissement des extrêmes climatiques, ce qui pourrait entraîner une augmentation du stress de sécheresse et de gel en hiver chez les plantes ligneuses. Il a été démontré que le gel affecte les tissus du bois vivant et mort et altère leur fonction hydraulique par l'induction d'embolies. L'embolie (bulles d'air enfermées dans les tissus du bois) bloque le transport de l'eau et entrave ainsi l'alimentation en eau de la couronne. Les plantes doivent faire face à cette limitation hydraulique en réparant le bois dysfonctionnel ou en formant de nouveaux tissus ligneux.
Sur la base du projet "Acoufreeze", qui s'est concentré sur les processus et la dynamique pendant la formation de glace dans le bois, le projet "Acoufollow" vise à mieux comprendre comment les plantes surmontent le dysfonctionnement du bois suite à un stress dû au gel. La réparation de l'embolie induite par le gel sera étudiée chez six espèces modèles contrastées (Acer pseudoplatanus, Larix decidua, Picea abies, Juniperus communis, Rhododendron ferrugineum, Sorbus aucuparia) à la fois dans des expériences en chambre à température contrôlée et sur le terrain. Sur les sites de terrain à haute altitude, il est prévu de procéder à un suivi dans des conditions naturelles et à des expériences de manipulation de la neige. Les analyses sont basées sur des mesures d'émission acoustique ultrasonique et de diamètre de tige, des mesures de carottes de bois et diverses méthodes complémentaires (sondes de pression du bois, thermographie infrarouge, hydraulique, micrométéorologie, etc.) ). L'utilisation de systèmes ultrasoniques et de mesure du diamètre des tiges sera ici particulièrement difficile dans des conditions hivernales difficiles.
Les expériences, les simulations numériques et la surveillance sur le terrain devraient permettre de démêler la dynamique spatio-temporelle complexe de la pression du bois pendant les cycles de gel-dégel et la récupération des embolies. Les approches de surveillance et de manipulation de la neige permettront d'analyser la formation et la réparation des embolies dans des conditions environnementales très contraignantes et face à diverses situations d'épaisseur de neige. En conséquence, les paramètres climatiques pertinents seront liés aux réponses de croissance multi-décennale des espèces étudiées afin de permettre des projections des conditions critiques futures pour le dysfonctionnement et la réparation du bois.
Le projet est basé sur une coopération entre l'UMR PIAF (INRA-Université Clermont Auvergne, Clermont-Ferrand, France), Geolab (CNRS-Université Clermont Auvergne, Clermont-Ferrand, France), le Département de Botanique (Université d'Innsbruck, Autriche) et le Département de Botanique de l'Université BOKU (Université des Ressources Naturelles et des Sciences de la Vie, Vienne, Autriche). L'étroite collaboration des partenaires impliqués, qui apportent leurs expertises dans différents aspects méthodologiques et scientifiques, permettra de mieux comprendre les processus sous-jacents pendant et après le gel du bois végétal et son importance pour les plantes dans un climat en évolution. Les résultats permettront de mieux comprendre le gel dans les espèces étudiées et sa pertinence pour la vie végétale en haute altitude, mais aussi d'améliorer nos connaissances sur la tolérance au gel et la résilience des plantes en général.

Coordination du projet

Thierry Ameglio (Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre en environnement Fluctuant)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

PIAF Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre en environnement Fluctuant
GEOLAB LABORATOIRE DE GÉOGRAPHIE PHYSIQUE ET ENVIRONNEMENTALE
UIBK University of Innsbruck / Department of Botany

Aide de l'ANR 315 880 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2020 - 36 Mois

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