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Long-term physiological responses of herbaceous plant species from contrasting functional groups and environments to centennial climate change

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Réponse physiologique des plantes herbacées aux modifications du climat sur le long terme

Des chercheurs de l'UE ont exploré comment la physiologie des plantes herbacées avait été affectée par les modifications du climat au cours des deux cents dernières années. Par ces travaux, ils espéraient pouvoir comprendre l'impact potentiel de ces plantes sur les processus environnementaux mondiaux à venir.

Changement climatique et Environnement
Recherche fondamentale

La végétation terrestre est largement impliquée dans la régulation des cycles planétaires du carbone et de l'eau. La réponse physiologique des plantes au changement climatique pourrait ainsi influencer le fonctionnement de ces cycles. Les recherches ont montré que l'ampleur de cette réponse physiologique au changement climatique diminue avec le temps. Ce résultat suggère un processus d'acclimatation et d'adaptation des plantes sur le long terme. L'analyse isotopique de matériaux végétaux archivés permet de reconstituer l'activité physiologique des plantes sur de longues périodes. Elle permet également aux chercheurs d'évaluer la variabilité de la réponse physiologique au changement climatique selon les espèces de plantes et les différents environnements. L'initiative LEAFISOTRENDS (Long-term physiological responses of herbaceous plant species from contrasting functional groups and environments to centennial climate change) financée par l'UE, a donc étudié à l’échelle de plusieurs siècles, la réponse physiologique de diverses espèces de plantes herbacées de différents habitats à travers le monde. Pour ce faire, les chercheurs ont analysé les compositions isotopiques de carbone, d'azote et d'oxygène de nombreux spécimens de plantes d'herbiers stockés dans les archives biologiques. Les partenaires du projet ont ainsi analysé 3 334 spécimens provenant de 85 espèces de plantes herbacées, collectées entre 1820 et aujourd'hui dans des lieux et conditions environnementales très diverses. Ces travaux montrent que les plantes herbacées ont augmenté leur efficacité intrinsèque d'utilisation de l'eau en réponse à la concentration croissante en dioxyde de carbone atmosphérique, depuis 1850. Les recherches pointent le rôle d’une association entre photosynthèse accrue et réduction de la conductance stomatique dans ce changement. Les travaux du projet ont également montré une relation positive entre l'efficacité intrinsèque de l'utilisation de l'eau et la composition isotopique de l'oxygène dans le temps, l’emplacement et le type fonctionnel des plantes. Cette découverte importante révèle à quel point les cycles du carbone et de l'eau sont étroitement liés aux changements environnementaux planétaires. Les résultats de ce projet corroborent ainsi les conclusions d'autres recherches évaluant la réponse des plantes au changement climatique sur le court terme. Ces travaux soulignent également la variabilité de la réponse physiologique des plantes selon les types fonctionnels et les conditions environnementales. Les recherches menées par les partenaires de LEAFISOTRENDS garantissent ainsi la prise en compte de ces facteurs lors de la construction de nouveaux modèles climatiques.

Mots‑clés

Réponse physiologique, plantes, changement climatique, cycle du carbone et cycle de l'eau, LEAFISOTRENDS

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