Stratégies d’émission de Composés organiques volatils (COV) par
quatre espèces végétales méditerranéennes.
Sous-titre : effet de plusieurs facteurs écologiques sur l’émission et le stockage de terpènes
Elena Ormeño Lafuente
Directeur et co-directeurs de thèse :G. Bonin & C. Fernandez
Université de Provence, IMEP (UMR, CNRS, 6116), Equipe d’Ecologie Fonctionnelle
L’ensemble des plantes vasculaires produit (stocke et émet) des terpènes volatils : isoprène (C5), monoterpènes
(C10), sesquiterpènes (C15) et certains diterpènes (C20), notamment au niveau des organes foliaires. Ces composés
sont des hydrocarbures non azotés, très réactifs et avec une durée de vie très courte (en ordre décroisant). Ils font
partie des métabolites secondaires des plantes, et plus particulièrement des Composés Organiques Volatils
biogènes (COVB) en raison de leur faible poids moléculaire. En tant que métabolites secondaires ils (i) présentent
une diversité chimique très importante (i) permettent à la plante de se défendre face aux facteurs de stress
biotiques et abiotiques, (ii) constituent des signaux chimiques à travers lesquels la plante communique avec son
environnement (plantes ou autres organismes) (iii) n’ont pas une fonction universelle et (iv) sont différemment
représentés dans les différentes familles, genres et espèces, de manière qu’ils sont souvent utilisés comme
marqueurs chémotaxonomiques.
Ces terpènes volatils sont produits par les plantes, puis émis à l’atmosphère où ils constituent des gaz traces
qui peuvent devenir des polluants primaires en contact avec d’autres polluants primaires (e.g. NOx, d’origine
anthropique fondamentalement). En tant que polluants primaires, ils participent à la formation de polluants
secondaires, tels que l’O3 troposphérique ou les aérosols. Ils jouent également un rôle dans le changement
climatique. En effet, à cause de leur réactivité dans l’atmosphère (notamment avec les radicaux OH-) ils prolongent
indirectement la durée de vie des gaz à effet de serre tels que le CH4. De plus, à l’échelle planétaire et régionale,
les émissions de COVB surpassent de loin celles d’origine anthropique. C’est le cas de la région méditerranéenne,
où de nombreuses espèces végétales sont fortement productrices de métabolites secondaires que ce soit sous
forme d’huiles essentielles, de résines et de leurs COV associés. De plus, cette région est une de celles où les
taux d’ozone atteignent les concentrations les plus élevées d’Europe. Mise à part l’intérêt des COVB au niveau de
l’atmosphère, ils est également important de prendre en compte ces composés dans le risque d’inflammation de la
végétation, et donc dans les feux de forêt. En effet, il s’agit de composés qui présentent un point flash et une limite
inférieure d’inflammabilité faibles. C’est pourquoi, sous des températures relativement faibles ils s’enflamment en
présence d’un étincelle, lorsque leur concentration est relativement faible.
L’étude des COVB est donc en partie nécessaire afin de mieux comprendre et prévoir les phénomènes de
pollution atmosphérique via notamment, la modélisation des émissions de COVB. Actuellement les modèles
d’estimation des émissions de COVB par la végétation ne prennent en compte que la température et la lumière,
comme facteurs influençant les émissions. Or, les émissions de COVB par les végétaux dépendent du facteur
génétique et de nombreux facteurs abiotiques et biotiques. Afin d’améliorer les estimations des émissions de
COVB issues de tels modèles, la prise en compte de nouveaux facteurs est donc nécessaire.