L’école d’été FORMON “Forest Monitoring to assess Forest Functioning under Air Pollution and Climate Change” organisée par l’ICP Forests, le SwissForestLab et le réseau NFZ.forestnet se tiendra à Davos en Suisse du 22 au 28 August 2021
Pour plus d’information, voir : https://www.wsl.ch/en/about-wsl/events/details/swissforestlab-summer-school-2021.html
Le 1er mars dernier, Francis Martin, directeur de recherche INRAE au sein du laboratoire IAM (Interactions Arbres/Micro-organismes) et directeur du LabEx ARBRE s’est vu décerner le prix international Gili Agostinelli 2020 par l’Académie des Sciences de Turin. Une reconnaissance internationale de ses travaux de recherche sur la biologie et l’écologie des champignons forestiers.
La remise du Prix Gili Agostinelli s’est déroulée lors de la Cérémonie d’ouverture de l’année académique 2020-21 de l’Académie des sciences de Turin le 1er mars dernier. Les conditions sanitaires n’ayant pas permis un événement sur place, la cérémonie a été diffusée en ligne. Le Président de l’Académie a précisé dans son discours de remise du prix : “Francis Martin a développé des recherches innovantes sur la biologie et l’écologie des champignons forestiers, basées sur la génomique comparative à grande échelle. Ces travaux ont conduit à plusieurs publications dans les revues scientifiques prestigieuses (Nature, Science, PNAS). Le séquençage du génome du champignon symbiotique Laccaria bicolor, suivi de celui de la Truffe noire du Périgord, tous deux publiés dans la revue scientifique Nature (2008, 2010), ont constitué une avancée majeure dans la compréhension du mode de vie des champignons symbiotiques. Avec ses contributions (de la génomique comparative à la description des molécules de signalisation fongique), Francis Martin a fait émerger les symbioses mycorhiziennes du domaine des spécialistes dans lequel elles étaient reléguées depuis les années 70. Il nous a fait comprendre leur importance tant pour la biologie fondamentale, comprise comme la connaissance des processus de la vie, que pour la bonne santé des écosystèmes. Au-delà des avancées qu’il a réalisées en génomique (du peuplier, le premier arbre séquencé, aux champignons symbiotiques et pathogènes), il faut rappeler d’autres travaux majeurs, comme l’identification chez les champignons mycorhiziens, de protéines de communication contrôlant l’interaction entre les champignons symbiotiques et leurs arbres-hôtes.
Le sol, là où tout commence et se termine. La matière organique du sol est une véritable clé de voûte de la sécurité alimentaire, de la biodiversité ou encore de l’atténuation du changement climatique. Les progrès techniques récents en sciences du sol et en microbiologie ont permis de mettre en évidence des processus de décomposition de la matière organique jusqu’alors insoupçonnés. Des chercheurs d’INRAE, de l’Université de Lorraine et d’AgroParisTech se sont associés pour développer un modèle mathématique innovant, qui intègre ces découvertes récentes. Leurs travaux financés par le LabEx ARBRE, sont publiés Nature Communications du 5 février 2021. Ils apportent un éclairage nouveau sur le cycle de la matière organique du sol.
Le sol, et plus particulièrement la matière organique (MO) qui le compose est de plus en plus au cœur des travaux de recherche, en raison de sa capacité à piéger le carbone atmosphérique et de son rôle majeur dans la santé des sols. La MO est composée de molécules carbonées très variées. De multiples acteurs microscopiques, les micro-organismes, agissent de concert pour la décomposer à l’aide de leurs outils que sont les enzymes. La compréhension de la dynamique de décomposition de la MO a considérablement progressé au cours des dernières années. Jusqu’à présent la MO était considérée comme un ensemble de composés difficiles à dégrader. Aujourd’hui, on considère que cette MO est faite d’un ensemble de molécules qui sont continuellement transformées par les micro-organismes pour devenir de plus en plus petites. Cette nouvelle vision remet en question les modèles existants de prédiction de la dynamique du carbone.
C’est pourquoi des chercheurs d’INRAE, de l’Université de Lorraine et d’AgroParisTech se sont associés, pour développer un modèle qui prend en compte les nouvelles données en chimie du sol et écologie microbienne. Baptisé C-STABILITY, ce modèle combine les approches mathématiques des différents modèles actuels et reproduit avec succès les processus de la dynamique de la MO. C-STABILITY traduit les transformations réalisées par les enzymes et les microbes du sol tout en mettant l’accent sur l’accessibilité de la MO.
Les simulations théoriques réalisées grâce à ce nouveau modèle mathématique apportent un éclairage nouveau sur la relation entre les micro-organismes décomposeurs, la chimie de la MO et le stock de MO. La structure mathématique flexible de C-STABILITY offre une base prometteuse pour l’exploration de nouvelles hypothèses de recherche sur la MO et pour améliorer l’évaluation de la capacité des sols à stocker le carbone.
Référence
Sainte-Marie, J., Barrandon, M., Saint-André, L. et al. C-STABILITY an innovative modeling framework to leverage the continuous representation of organic matter. Nat Commun 12, 810 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-21079-6
Photo : N. Pousse (ONF)
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Tuber magnatum Pico, connue sous le nom de Truffe blanche du Piémont ou Truffe blanche d’Italie, est la truffe la plus rare et la plus chère. Elle est récoltée exclusivement en forêt dans quelques pays d’Europe, mais l’offre n’arrive souvent pas à combler la forte demande mondiale pour ce champignon. Depuis 2008, après 9 ans de recherches conjointes entre INRAE et les pépinières ROBIN, les premières plantations truffières ayant pour but sa culture ont pu être faites en France. La persistance de la truffe blanche a été vérifiée dans des truffières ayant de trois à huit ans, et dans l’une d’elles, âgée de quatre ans, les premières récoltes ont eu lieu en 2019. Les résultats scientifiques de ces travaux sont parus le 16 février dans la revue Mycorrhiza. La production de fructifications de T. magnatum dans une plantation hors de son aire de distribution naturelle est une première mondiale ouvrant la voie au développement de la culture de cette truffe en France mais aussi ailleurs dans le monde.
La truffe blanche italienne (Tuber magnatum Pico) est la star des truffes pour de nombreux grands restaurants gastronomiques à travers le monde. Son parfum particulier la rendait déjà unique dans les années 1700, alors que les princes de Savoie l’utilisaient dans leurs négociations diplomatiques. La fructification (truffe) de T. magnatum est produite par un champignon qui vit en symbiose avec des arbres tels que les chênes, les saules, les charmes et les peupliers. Cette truffe est récoltée naturellement en Italie, dans la péninsule balkanique, plus rarement en Suisse et dans le sud-est de la France. La production annuelle de cette truffe est de quelques dizaines de tonnes.
Depuis 2008, la pépinière ROBIN commercialise des arbres mycorhizés par T. magnatum suivant le procédé INRAE/pépinières ROBIN, sous licence et contrôle d’INRAE. Chaque plante est ainsi vérifiée individuellement avant sa commercialisation par des experts INRAE, qui contrôlent la présence de la truffe en analysant des caractéristiques morphologiques et effectuant des analyses ADN. Dans un programme de recherche conjoint INRAE/pépinières ROBIN, cinq plantations françaises ont été étudiées. Le premier résultat est la persistance dans le sol trois à huit ans après plantation de la truffe blanche pour quatre plantations réparties dans des régions au climat différent (Rhône-Alpes, Bourgogne Franche Comté et Nouvelle Aquitaine). Le principal résultat de ce travail a été la récolte en 2019 de trois truffes et quatre en 2020 dans la plantation de Nouvelle-Aquitaine. Ces truffes sont ainsi les premières récoltées dans une plantation en dehors de l’aire de répartition géographique naturelle de cette espèce.
La trufficulture connaît un essor mondial depuis quelques années. En France, elle se développe également dans de nombreuses régions en permettant aux agriculteurs de se diversifier tout en respectant l’environnement : c’est une culture agroécologique ne nécessitant pas d’intrants chimiques et favorisant la biodiversité. Les résultats de cette étude ouvrent la voie à la culture de T. magnatum hors de sa zone de distribution naturelle, à condition de planter des plants mycorhizés de haute qualité dans des sols adaptés et d’appliquer une gestion appropriée des plantations.
Cette première mondiale a été saluée par Joël Giraud, secrétaire d’État auprès de la ministre de la Cohésion des territoires et des Relations avec les collectivités territoriales, chargé de la Ruralité.
Référence
Bach, C., Beacco, P., Cammaletti, P. et al. First production of Italian white truffle (Tuber magnatum Pico) ascocarps in an orchard outside its natural range distribution in France. Mycorrhiza (2021). https://doi.org/10.1007/s00572-020-01013-2
Du fait de l’incertitude des conditions sanitaires d’ici le mois de juin, le comité organisateur a pris la décision de basculer les ateliers ReGeFor 2020 (21-23 juin 2021) en format 100% virtuel. Le site internet dédié à l’événement est mis régulièrement à jour. (https://journees.inrae.fr/regefor/ ).
En 2010, l’Université de Lorraine décide de lancer une nouvelle activité de recherche en énergétique et éco-matériaux à Longwy, dans un emplacement frontalier, créant ainsi la 3ième antenne du Laboratoire LERMAB (après Nancy et Epinal).
Après 10 ans d’activité, une production scientifique soutenue s’est mise en place avec un fort investissement dans la formation doctorale. Ces activités ont été confortées par l’organisation d’une école thématique Master – Doctorat, couplées à deux séries de conférences internationales ICOME [1] en 2015 et EVF [2] en 2014.
Avec l’arrivée de l’antenne du LERMAB, le paysage “recherche” de l’IUT de Longwy a gagné une cohérence thématique qui fait de l’énergie un noyau central dynamisant la recherche et l’innovation. Les ambitions les plus simples sont souvent les plus partagées. Nous avions donc décidé de développer une activité de recherche construite pour et avec l’environnement socio-économique du Pays Haut lorrain. Le thème “énergie et bâtiment durables” est un thème porteur où la rupture technologique est possible et donc les défis permanents. Nos projets innovants sur le Bois – de l’arbre à la calorie – développe des recherches sur la paroi intelligente, la ville de demain, la valorisation énergétique et la protection de l’environnement.
Au sein d’une ville frontalière comme Longwy, nous attachons une importance capitale à la mobilité. Une vingtaine de scientifiques et d’étudiants internationaux séjourne régulièrement dans notre laboratoire contribuant ainsi, d’une certaine manière, à compenser la légendaire fuite des cerveaux transfrontalière.
[1] ICOME Int. Conf. Materials and Energy
[2] Energy and City of the Futur
Pr M. El Ganaoui (mohammed.el-ganaoui@univ-lorraine.fr)
Pour une version longue, lire l’article dans FACTUEL
Depuis plusieurs années, sous l’effet du changement climatique, la forêt française fait face à des risques naturels sévères et croissants, comme la sècheresse, les vagues de chaleur ou les inondations, mais également à des risques sanitaires biotiques (invasion de scolytes, chenilles processionnaires, chalarose) engendrant des dépérissements importants dans de nombreux massifs forestiers. Depuis sa création, les partenaires du Labex ARBRE développent des programmes de recherche visant à adapter la forêt à ces évolutions du climat et la rendre plus résiliente.
Mardi 22 décembre 2020, les acteurs de la filière forêt-bois ont remis au ministre de l’Agriculture et de l’Alimentation leur feuille de route pour l’adaptation des forêts au changement climatique, dont les orientations ont largement inspiré le volet forestier du plan national de relance résultant de l’épidémie de Covid-19. Le ministre a signé avec eux une charte d’engagement pour la réussite du plan de relance et a annoncé le lancement de nouveaux dispositifs. Les acteurs de la filière Forêts-Bois se retrouvent autour de 9 priorités dont plusieurs recoupent les priorités stratégiques du LabEx ARBRE :
– renforcer la coopération scientifique et les connaissances pour l’adaptation des forêts et de la filière forêt-bois au changement climatique ;
– diffuser et s’approprier les connaissances acquises, développer et centraliser les outils de diagnostic et d’aide à la décision face aux risques climatiques pour l’adaptation ;
– promouvoir les pratiques sylvicoles qui augmentent la résilience, diminuent les risques et limitent l’impact des crises ;
– mobiliser les outils financiers permettant aux propriétaires d’investir pour adapter leurs forêts ;
– conforter la veille et le suivi sanitaire, organiser la gestion de crises ;
– renforcer et étendre les dispositifs de prévention et de lutte contre les risques abiotiques, et notamment la défense contre les incendies (DFCI) ;
– préparer et accompagner l’adaptation de l’amont de la filière, en développant une solidarité élargie de filière pour être en mesure de préparer les ressources forestières futures ;
– préparer et accompagner l’adaptation des entreprises de l’aval de la filière ;
– renforcer le dialogue et la concertation, développer l’animation et la médiation entre acteurs au sein des territoires.
En remettant cette feuille de route, les acteurs de la forêt et de la filière forêt-bois marquent leurs souhaits de relever ce défi en s’engageant sur des actions et des moyens néces- saires à l’adaptation des forêts et de la filière au changement climatique.
La forêt et le bois sont des sujets pour la science … ou le LABEX ARBRE raconté aux étudiants pour la semaine de la science 2021
(cliquez sur les zones en gras (liens hypertexte) pour avoir des précisions)
Les forêts sont traditionnellement des zones de chasse, de cueillette et de parcours, et sont souvent appropriées comme des biens communautaires. Depuis toujours, elles produisent du bois, matière première pour l’habitat, l’énergie, la culture (le papier ou les instruments de musique …), dont le besoin ne cesse d’augmenter, pour une industrie lourde qui co-existe avec l’artisanat. On demande aujourd’hui toujours plus de services à nos forêts pour héberger la biodiversité, pour séquestrer le CO2 en atténuation du changement climatique, pour améliorer la qualité de l’eau ou de l’air, pour préserver les sols ou limiter l’érosion, et tout simplement pour satisfaire le besoin de nature et de rêves de citoyens de plus en plus urbains. Mais ces forêts sont aussi des écosystèmes fragiles qui peuvent disparaître sous le feu, le vent, les sécheresses ou les pathogènes. Elles représentent également des risques pour l’environnement et nos activités, en hébergeant par exemple des vecteurs de maladies.
Dans les paysages européens façonnés par l’homme depuis l’Antiquité, les forêts ne sont pas vraiment des ressources naturelles – car contrairement à l’air ou l’eau, elles ne proviennent pas de la nature de manière directe sans intervention humaine. Pour autant, leur sylviculture ne transforme pas autant le milieu naturel que l’agriculture. Les forêts sont sources de quantité de services et d’emplois (les forêts et la filière bois représentent 450 000 emplois en France, dans le même ordre de grandeur que l’agroalimentaire).
A Nancy, s’est développé depuis de nombreuses années un dispositif de formation et de recherche sur les forêts et les services qu’elles procurent, notamment le bois utilisé comme matériau de construction mais aussi source d’énergie et de biomolécules. Ce dispositif est reconnu depuis 2012 par le Laboratoire d’Excellence ARBRE qui fédère une diversité de laboratoires et d’organismes lorrains et développe des recherches de pointe dans de nombreuses disciplines : écologie mais aussi microbiologie, physiologie, économie, génie des procédés ou chimie.
Les travaux de ces laboratoires vont de la recherche la plus fondamentale notamment sur l’écologie évolutive des interactions entre arbres et champignons symbiotiques ou pathogènes, à des projets très appliqués, jusqu’à l’innovation la plus ambitieuse conduite avec les entreprises qui gèrent les forêts. Une forte originalité de la recherche forestière est de devoir composer avec l’observation de systèmes très lents – arbres et forêts- en conditions naturelles ce qui demande de développer un savoir-faire expérimental sur des sites d’observation ou d’expérimentation sur le terrain. Depuis 2019, la succession d’années sèches a initié de graves mortalité des arbres, mettant sur le devant de la scène des recherches que nous conduisons depuis longtemps pour adapter la forêts aux climats du futur. Les stratégies nouvelles pour la bioéconomie stimulent également de nouveaux projets de recherche, par exemple sur le bois source de molécules ou le rôle des forêts et du bois dans le développement territorial. Mais nos recherches concernent aussi des domaines que vous ne soupçonnez sans doute même pas : biomécanique des arbres, écologie historique, économie des fonctions récréatives des forêts …
Pour en savoir plus :
Une synthèse d’une entreprise partenaire, l’Office National des Forêts, sur ses besoins de recherche et ses projets d’innovation pour construire les forêts du futur.
Quelques sites web – RENECOFOR , REGEBLOC – et une conférence qui présentent les méthodes et sites d’observation et d’expérimentation en forêt.
Un article de base sur la fertilité des sols en forêt.
Un site de projet pluridisciplinaire sur l’économie de la forêt dans le PNR des Ballons des Vosges.
Les productions remarquables de « Ma thèse en 180 secondes » #MT180 qui ont concerné nos recherches :
A propos de nos travaux sur les champignons forestiers, deux courtes présentations de vulgarisation par INRAE (vidéos 1 et 2), et deux vidéos générales (vidéos 1 et 2) par Francis Martin (un des tous meilleurs chercheurs du monde pour la citation de ses articles scientifiques mais aussi un excellent vulgarisateur)
Quelques articles de vulgarisation de nos recherches « inattendues » :
Et n’hésitez surtout pas à voir ou revoir l’excellent documentaire d’Emmanuelle Nobécourt sur le Génie des Arbres (malheureusement plus disponible en intégralité sur France TV).
