Quantifier les pertes d’eau des plantes
La plupart de l’eau que les plantes absorbent chaque jour est restituée à l’atmosphère à travers de la transpiration. L’eau sort de la plante sous forme de vapeur à travers les stomates, des petits pores qui se trouvent principalement dans les surfaces foliaires, mais aussi sur les fleurs et sur certaines tiges. Les stomates sont constitués de deux cellules de garde, qui ont la capacité de fermer ces pores pour limiter la perte d’eau. Ceci est particulièrement important lors des évènements de sécheresse, pendant lesquels la teneur en eau du sol est faible ou lorsque la température et l’humidité atmosphérique imposent des fortes demandes de transpiration.
En fermant ses stomates, les plantes évitent donc de perdre toutes leurs réserves d’eau et de préserver leur intégrité hydraulique. Cependant, cette fermeture stomatique n’est pas parfaite et l’eau peut continuer à s’échapper à travers des stomates mal fermées, ainsi qu'à travers la cuticule foliaire. Cette perte d’eau est nommée conductance résiduelle ou conductance minimale foliaire (gmin). Estimer gmin dans les plantes est donc fondamental pour comprendre leur capacité à retenir l’eau lors d’un événement de stress hydrique. La perte d’eau par gmin correspond à des faibles débits, souvent difficiles à mesurer avec des équipements classiques d’échanges gazeux.
Quantifier les pertes d'eau des plantes lors de sécheresses sévères pour mieux prédire leur vulnérabilité face au changement climatique.
Dans ce contexte, l'équipe BIOGECO, et plus spécifiquement la plateforme PHENOBOIS, a construit une DroughtBox. Cet équipement qui couple une chambre de croissance avec des capteurs de masses, permet de réaliser des pesées en continu dans un environnement contrôlé ou les plantes dessèchent dans des conditions stables. A travers des études récentes menées au sein du WP1 Waterloo du GPR Bordeaux Plant Sciences, nous avons étudié très précisément les patrons de perte d’eau après la fermeture stomatique. Ceci a permis de mettre en évidence que la perte d’eau résiduelle n’est pas linéaire et qu’elle varie au cours de la déshydratation.
La "droughtbox" permet de suivre l'évolution de la perte en eaux des végétaux dans des conditions de sécheresse controlées © S.Delzon/UMR BioGeCo
Ces travaux, qui ont fait objet d’une publication récente (Burlett et al. 2025), ont proposé une nouvelle méthodologie pour estimer gmin en utilisant des seuils hydrauliques afin de standardiser les mesures. De plus, Burlett et al. (2025) démontrent l’importance de gmin dans l’estimation de la vulnérabilité des plantes face au stress.
En utilisant cette méthode l’équipe a ensuite mené un large échantillonnage (Figure 1) à travers de la phylogénie des plantes vasculaires. Cette étude montre que gmin est un trait convergent entre espèces phylogénétiquement éloignées (Trueba et al. 2026); autrement dit des espèces très éloignées ont mis en place une même stratégie pour limiter les pertes d’eau après fermeture stomatique. De plus, elle a mis en évidence des différences significatives de perte d’eau entre les formes de vie ou la phénologie des espèces; les herbacées et les arbres caducifoliés étant moins efficaces que les plantes ligneuses ou les arbres sempervirents. Ces deux études du GPR BPS offrent à la communauté scientifique de nouvelles méthodologies ainsi que des connaissances fondamentales pour comprendre la réponse de la végétation face au changement climatique.
Fig1. Conductance foliaire minimale après fermeture des stomates (gmin) chez les plantes vasculaires, représentée sur un arbre phylogénétique de 101 espèces. Le gradient de couleur indique les valeurs faibles (claires) et élevées (foncées) de gmin.
Références
Burlett R, Trueba S, Bouteiller XP, Forget G, Torres-Ruiz JM, Martin-StPaul NK, Parise C, Cochard H, Delzon S. 2025. Minimum leaf conductance during drought: unravelling its variability and impact on plant survival. New Phytologist 246: 1001–1014. https://doi.org/10.1111/nph.70052
Trueba S, Burlett R, Bouteiller X, Burneau T, Forget G, Larter M, N’Do D, Ziegler C, Delzon Z. in revision. Leaf dehydration dynamics after stomatal closure in vascular plants. New Phytologist.
Ces travaux ont été réalisés au sein du WP1 Waterloo - Mecanism of plant water loss after stomatal closure and implications for living tissues dehydration under drought dans le cadre du Grand Programme de Recherche de l'université de Bordeaux Bordeaux Plant Sciences.
Le GPR BPS bénéficie d’une aide de l’État attribuée à l’université de Bordeaux en tant qu’Initiative d’excellence, au titre du plan France 2030 ainsi que du soutien de la Région Nouvelle-Aquitaine.
