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Mesurer le stress des forêts

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Les plantes sont stressées quand elles souffrent d'un manque d'eau, de chaleur, de froid ou d'excès de lumière. Une équipe de chercheurs de l'UPV analyse les substances qui activent les plantes pour se protéger elles-mêmes, afin de sélectionner les espèces qui s'adaptent le mieux au milieu en réformant la forêt dans des conditions inadéquates.

La sécheresse, les températures extrêmes, la pollution... nuisent aux plantes. Parfois, ces dommages sont causés par l'homme, qui reçoit plus de lumière que ceux qui peuvent supporter les plantes habituées à l'ombre par de courtes forêts, par exemple.

Dans la plupart des cas, cependant, la nature elle-même stresse les plantes. La quantité de lumière, source d'énergie dans des conditions normales, se transforme en excès en hiver (en raison du froid) et en été (en raison de températures élevées et de sécheresses), puisque le métabolisme des plantes ne peut pas s'absorber correctement. Ce processus est appelé stress photooxydation.

Certaines plantes sont incapables de supporter ce stress. Ne pouvant pas disperser correctement l'excès d'énergie, ils produisent une réaction en chaîne qui se détériore progressivement jusqu'à sa mort. D'autres espèces, quant à elles, commencent un processus de climatisation et activent des composés chimiques d'auto-protection, c'est-à-dire s'adaptent à la nouvelle situation. Ces composés chimiques sont d'intérêt pour un groupe de chercheurs du Département de biologie végétale et d'écologie de la Faculté de science et de technologie de l'UPV/EHU.

Le groupe EKOFISKO, dirigé par le docteur Txema Becerril, enquête sur les mécanismes de protection des plantes pour les détecter avant que les dommages ne se produisent. Ils mesurent les substances photo-protectrices que produisent les plantes et analysent leur comportement en utilisant comme biosenseurs de stress de photooxydation.

Parmi les plantes, on analyse les arbres et les autres espèces forestières. En fait, s'agissant d'espèces à cycle long, il faut assurer leur adaptation adéquate au milieu avant de commencer les travaux de reboisement. Ils étudient les espèces autochtones de la Communauté Autonome du Pays Basque, en particulier celles du Sud, qui se trouvent à la frontière entre le climat atlantique et la Méditerranée, et ce sont elles qui subiraient les premiers dommages au changement climatique. Ils étudient des espèces aux feuilles caduques et persistantes qui s'adaptent à des températures froides sans perdre la feuille.

Sur le chemin d'Ezpela

Le buis est exemplaire et un bon exemple pour l'étude des mécanismes de protection des plantes: il peut vivre dans différents endroits (zones ensoleillées, sèches, humides et sombres), en étant très tolérant et polyvalent. Quand elle est stressée, les feuilles sont dorées, comme d'autres espèces en automne, mais la particularité la plus remarquable est que son chromoplaste (qui accumule des pigments rouges) peut être reconverti pour devenir chloroplaste (pigment vert), de sorte que, après les conditions qui ont provoqué le stress, il recapte l'énergie.

Pour mesurer les biomarqueurs du stress de photooxydation, ils simulent les conditions hivernales et estivales dans la serre de la Faculté de Science et de Technologie et dans les chambres de culture, c'est-à-dire, affectent artificiellement aux plantes les conditions de ces saisons. Ainsi, ils analysent seulement les conséquences de chaque agent de stress, en dehors des autres variables qui peuvent être trouvées dans la nature.

Des chercheurs de l'UPV ont démontré que le secret des espèces adaptatives est l'accumulation d'antioxydants, comme la vitamine E et les caroténoïdes spéciaux (carotènes et xanthocyanes), substances qui modifient la couleur des plantes. Quand ils reçoivent trop de lumière, les plantes mettent en marche le cycle VAZ : l'équilibre entre les trois xantolignes correspondant à ces trois initiales change pour que cette énergie excessive ne nuise pas aux plantes. En plus d'étudier le cycle VAZ, l'équipe de Txema Becerril (cycle de lutéine époxy) a trouvé un cycle qui jusqu'ici n'était pas connu. Ce cycle est présent dans de nombreuses espèces forestières, comme le hêtre, le laurier, encore le chêne, et sa fonction protectrice est en cours de recherche.