A Montpellier, l’Ecotron en pointe sur l’étude des sols

Le 07 juin 2016 par Romain Loury
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Le macrocosme de l'Ecotron
Le macrocosme de l'Ecotron
Romain Loury

A quelques kilomètres au nord de Montpellier, se trouve l’Ecotron européen de Montpellier, structure de recherche qui permet d’étudier la vie des sols en conditions très contrôlées de température, d’humidité et de teneur en CO2. Jeudi 7 juin, son directeur Jacques Roy en proposait une visite guidée à la presse.

Sans équipe de recherche dédiée, ce bâtiment n’est pas un institut à proprement parler, mais une «unité de service» ouverte à toute équipe française ou internationale de recherche, qui y postule via des appels à projets. Objectif, mieux connaitre les interactions entre le sol, les plantes et/ou la microfaune dans des conditions hypercontrôlées de température, d’humidité et de teneur en CO2.

Inauguré en 2011, l’Ecotron européen de Montpellier, qui aura coûté environ 14 millions d’euros, a été financé par des contrats de plan Etat-Région (en l’occurrence Languedoc-Roussillon), des fonds Feder de l’Union européenne, le programme investissement d’avenir Anaee (Analyses et expérimentations sur les écosystèmes, CNRS/Inra) et le comité des très grandes infrastructures de recherche (TGIR) du CNRS –le plus souvent réservé à la recherche en physique, dont les télescopes et les synchrotrons.

Les lysimètres, serres ultratechnologiques

Première structure opérationnelle au sein de l’Ecotron, le macrocosme, qui permet l’analyse de volumineux échantillons de sol (jusqu’à 12 tonnes), explique Jacques Roy. Il se compose de 12 serres en forme de dôme, positionnées sur le toit du bâtiment: dans chacun de ces «lysimètres», le sol, prélevé  en milieu naturel, est soumis à des conditions contrôlées, son évolution physicochimique analysée en temps réel. L’Ecotron dispose aussi, depuis 2015, d’un microcosme composé de 13 unités permettant des analyses sur 50 grammes de sol.

Ecotron a déjà donné lieu à plusieurs publications scientifiques: parmi les dernières en date, celle publiée mi-mai dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas), menée sur des blocs de prairie prélevés dans la moyenne montagne d’Auvergne. L’objectif était d’étudier l’effet sur ces sols d’évènements climatiques extrêmes (canicule, précipitations), tels que ceux qui devraient se produire en 2050 du fait du changement climatique.

L’étude a révélé que la hausse de la teneur atmosphérique en CO2 compense les effets négatifs du stress hydrique et thermique, en favorisant la croissance des racines, ainsi capables d’aller chercher plus d’eau et de nutriments dans les sols, et donc de s’adapter aux conditions extrêmes.

Prochain sujet, les vers de terre

Jeudi 9 juin, l’Ecotron va voir l’installation d’une nouvelle expérience, également menée par des chercheurs français -en collaboration avec des équipes australienne et allemande. Ceux-ci vont s’intéresser à l’impact des vers de terre sur les échanges gazeux, en particulier sur les émissions de protoxyde d’azote, puissant gaz à effet de serre.

A l’origine de ces travaux, une récente étude a suggéré que les vers de terre, pourtant considérés comme bénéfiques d’un point de vue écologique, accroissaient de 40% ces émissions. Or ces travaux ont été menés dans des conditions très minimalistes, sans végétaux, bien éloignées de celles qui prévalent en milieu naturel, explique Jacques Roy.

Un «mésocosme» au printemps 2017

Outre son macrocosme et son microcosme, l’Ecotron s’équipe d’un troisième équipement, le mésocosme, qui devrait être opérationnel au printemps 2017, explique Jacques Roy. Composé de 16 lysimètres, de volume aérien plus réduit que ceux du macrocosme, il permettra l’évacuation complète du CO2 naturellement présent dans l’air, et son remplacement par du CO2 en bouteilles. Notamment du CO2 radiomarqué par l’isotope radioactif carbone 13 (C13), afin de mieux analyser son devenir dans la plante et le sol, toujours selon des conditions imposées par l’expérimentateur.

Autre avantage, le mésocosme offrira une plus grande gamme de teneur en CO2, permettant même de replonger l’écosystème dans des conditions préindustrielles, avec une teneur en CO2 de 280 parties par million (ppm), au lieu de 400 ppm de nos jours.

Il existe peu d’écotrons de cette taille dans le monde: outre celui de Montpellier, le CNRS en dispose d’un autre sur le site de Foljuif (Seine-et-Marne), l’Ecotron Ile-de-France, spécialisé dans les écosystèmes aquatiques. Le Desert Research Institute de Reno (Arizona) possède le sien, tandis que celui, britannique, à Silwood Park, est partiellement fermé. D’autres projets sont en préparation dans l’UE, notamment en Allemagne, en Belgique et en Norvège.



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