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Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
Nathalie Vaillant-Gaveau
Maître de Conférences
URCA
Atelier Babel - Jeudi 20 janvier 2011
L'environnement est défini comme « l'ensemble des éléments (biotiques ou abiotiques) qui entourent un individu ou une espèce et dont certains contribuent directement à subvenir à ses besoins » 1, ou encore comme « l'ensemble des conditions naturelles (physiques, chimiques, biologiques) et culturelles (sociologiques) susceptibles d’agir sur les organismes vivants et les activités humaines »2.
1 Dictionnaire Larousse2 Le grand Robert
La notion d'environnement naturel, souvent désignée par le seul mot environnement, a beaucoup évolué au cours des derniers siècles et des dernières décennies.
On peut aujourd'hui définir l'environnement comme l'ensemble des composants naturels de la planète Terre, comme l‘air, l‘eau, l’atmosphère, les roches, les végétaux, les animaux, et l'ensemble des phénomènes et interactions s'y déroulant, c'est-à-dire tout ce qui entoure l’Homme et ses activités.
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
La notion d'environnement englobe aujourd'hui l'étude des milieux naturels, les impacts de l'homme sur l'environnement et les actions engagées pour les réduire.
Apparition des Sciences de l'environnement, de l’écologie
Un ballon-sonde
La mise au point de nouveaux moyens techniques, d'instruments de mesures et d'observation, a fait considérablement avancer la connaissance que nous avions de l'environnement, que ce soit au niveau du fonctionnement des êtres vivants et des interactions avec leur milieu, des écosystèmes.
Les avancées de la physique et de la chimie nous ont permis de comprendre le fonctionnement des végétaux et plus globalement des corps vivants.
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
plus grande mesurabilité des impacts humains sur
l'environnement
plus grande prise de conscience
Qu’est-ce qu’un écosystème ?
Historiquement la notion d’écosystème est née du concept de biocénose : populations qui vivent ensemble (les populations sont liées entre elles) ; puis de la notion de succession écologique (les populations sont liées aux milieux).
Un écosystème est un ensemble dynamique d'organismes vivants (plantes, animaux et micro-organismes) qui interagissent entre eux et avec le milieu (sol, climat, eau, lumière) dans lequel ils vivent.
Les dimensions des écosystèmes peuvent varier considérablement; ils peuvent être très petits, comme une mare ou un arbre mort, ou être gigantesques, comme la Terre.
Un écosystème peut aussi se définir en fonction principalement de la végétation, d'une espèce animale ou du relief, par exemple.
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
Les grands écosystèmes sont généralement décrits comme :- des écosystèmes aquatiques (en eau salée ou en eau douce)
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
- des écosystèmes terrestres (les forêts, les prairies, les déserts, etc).
Stress biotiques(attaques pathogènes)
Stress abiotiques(froid, sécheresse)
Défenses des plantesMécanismes et élicitation
Qualité du raisin et du vin
Mécanismes de pathogénicité
pesticides
Traitement phytosanitaire
Stress abiotiques(pesticides)
VIGNE
ENVIRONNEMENT
Stress et végétauxPhotosynthèse
Stress et animauxRéactions physiologiques
Ruissellement
Infiltration
Thématiques de recherche :
Réactions des organismes vivants(micro-organismes, végétaux, animaux) aux stress environnementaux et effets sur la qualité des vins
Métabolisme primaire et secondaire
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
• Mécanismes de phytopathogénicité
- Pénétration et filamentation
- Lutte biologique
• Stress et qualité du vin
- Levures et bactéries lactiques
- Propriétés physico-chimiques de l’effervescence
et de la mousse
• La vigne en conditions stressantes
- Mécanismes de défenses (Botrytis, maladies du bois)
- Stimulation des défenses (élicitation/potentialisation, lutte biologique)
- Vigne et stress abiotiques (froid, …)
- Stress et métabolisme primaire et secondaire
- Stress et reproduction
• Stress chimiques et environnement
- Organismes animaux
- Organismes végétaux
- Bio- et phyto-remédiation
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
Installations
Plate-formede microscopie
Culture de plantes
Serre, vignoble expérimental, enceintes phytotroniques, chambres de culture
« Plate-forme »de biologie moléculaire
« Plate-forme » HPLC
Animaux
Animaleriestabulation
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
Stress biotiques(attaques pathogènes)
Stress abiotiques(froid, sécheresse)
Défenses des plantesMécanismes et élicitation
Qualité du raisin et du vin
Mécanismes de pathogénicité
pesticides
Traitement phytosanitaire
Stress abiotiques(pesticides)
VIGNE
ENVIRONNEMENT
Stress et végétauxPhotosynthèse
Stress et animauxRéactions physiologiques
Ruissellement
Infiltration
Thématiques de recherche :
Réactions des organismes vivants(micro-organismes, végétaux animaux) aux stress environnementaux et effets sur la qualité des vins
Métabolisme primaire et secondaire
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
Pesticides utilisés en viticulture
- 50 % fongicides
- 35 % herbicides
- 10 % insecticides
- 5 % anti-limaces, raticides…
1 000 euros par ha par an, 15 à 16 traitements
Viticulture et environnement
Pesticides et stress
France
Bilan pour la viticulture
- 100 000 tonnes de produits phytosanitaires
- 1er pays consommateur en Europe
- 2 à 3 % des surfaces cultivées en France
- 30 à 50 % des pesticides utilisés
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
Contraintes et problématiques
Qualité des eaux
- Pesticides utilisés il y a 30 ans arrivent dans les nappes phréatiques
- Qualité de l’eau du robinet
Santé des Viticulteurs
Directives européennes
- Charte de la qualité des eaux en 2015, puis 2027
- Décrets Septembre 2006
- Grenelle de l’environnement (Ecophytovigne 2018)
Technologies non acceptées
- Organismes génétiquement modifiés non acceptés
Suppression de certains traitements
- Arsénite de soude interdit (Novembre 2001) : maladies du bois
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
étude détaillée concernant les effets des pesticides
adaptation de leur utilisation à la physiologie de la plante
important de connaître les impacts des pesticides sur la physiologie de la plante
Pour limiter l’emploi des pesticides
sélection de pesticides moins dangereux pour l’environnementplus efficaces
Idées
Optimisation des traitements
Objectifs fondamentaux
Utiliser les capacités naturelles de défense
des plantes pour limiter les traitements
phytosanitaires Mettre au point des bio-marqueurs
physiologiques fiables qui permettent
d’identifier rapidement les effets des produits
phytosanitaires
Objectifs appliqués
Connaître les effets des produits
phytosanitaires sur la vigne
Connaître les capacités naturelles de défense
des plantes
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
Programme PHYTOVIGNE - objectifs
Les herbicides et les fongicides anti-Botrytis : perturbation de la nutrition carbonée (Saladin, 2003; Castro et al., 2005, 2008)
modification de la photosynthèse, teneur en pigments photosynthétiques, teneur
en glucides, désorganisation des thylakoïdes
feuilles
impact sur la photosynthèseidentification des sites de perturbation
étude des réponses de défense
GEOXE® TELDOR®
PLEDGE®
impact du rythme circadien de la plante
herbicide
fongicide fongicide
Objectifs - Résultats:
organes reproducteursTELDOR®
étude de la capacité des fleurs à activer des réponses de défense influence du cycle annuel de développement sur l’efficacité du traitement
GEOXE®
Entre environnement et écosystèmes, une relation ambigüe
Merci de votre attention