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Université de Provence (Aix-en-Provence) (2006)

Stratégies d’émission de composés organiques volatils (COV) par quatre espèces végétales méditerranéennes : effet de plusieurs facteurs écologiques sur l’émission et le stockage de terpènes

Ormeño Lafuente, Elena

Titre : Stratégies d’émission de composés organiques volatils (COV) par quatre espèces végétales méditerranéennes : effet de plusieurs facteurs écologiques sur l’émission et le stockage de terpènes

Emission strategies of Volatile Organic Compounds (VOC) from four Mediterranean plant species

Auteur : Ormeño Lafuente, Elena

Université de soutenance : Université de Provence.

Grade : Doctorat : Science de la vie, de la terre et de l’environnement. Biosciences de l’environnement. Milieux continentaux : Aix-Marseille 1 : 2006

Résumé
Les plantes vasculaires produisent des terpènes volatils (isoprène, C5 ; monoterpènes, C10 ; sesquiterpènes, C15), notamment au niveau des feuilles. Ces composés sont des hydrocarbures non azotés, très réactifs et avec une durée de vie très courte. 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 (ii) permettent à la plante de se défendre face aux facteurs de stress biotiques et abiotiques, (iii) constituent des signaux chimiques à travers lesquels la plante communique avec son environnement (plantes ou autres organismes) (iv) n’ont pas une fonction universelle et (v) sont différemment représentés dans les différentes familles, genres et espèces. Ces terpènes volatils produits par les plantes sont émis dans l’atmosphère où ils constituent des gaz traces qui peuvent participer à la formation de polluants secondaires, tels que l’O3 troposphérique ou les aérosols, lorsqu’ils sont en contact avec des polluants primaires (e.g. NOx : d’origine anthropique fondamentalement). Le premier point est d’un grand intérêt en région méditerranéenne car les taux d’O3 atteignent les concentrations les plus élevées d’Europe et de nombreuses espèces végétales libèrent des quantités importantes de terpènes. Mis à part l’intérêt des COVB au niveau de l’atmosphère, il pourrait être important de considérer ces composés parmi les facteurs naturels qui modifient les caractéristiques des feux de forêt. En effet, il s’agit de composés qui présentent un point flash faible et une LII (limite inférieure d’inflammabilité) basse. C’est pourquoi, sous des températures relativement faibles ils s’enflamment en présence d’une 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 création d’inventaires et la modélisation des COVB des végétaux. Actuellement les inventaires disponibles dans la région Méditerranéenne européenne (i) montrent, pour certaines espèces arborées, des taux d’émission provenant de sources bibliographiques Nord Américaines (ii) n’intègrent pas de taux d’émission pour les espèces arbustives. De plus les modèles existant ne prennent en compte que la température et la lumière, comme facteurs influençant les émissions biogènes. Or, les émissions des végétaux dépendent 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 et d’un taux d’émission moyen pour des espèces typiques sont donc nécessaires. L’objectif de cette thèse a donc été d’étudier les COVB émis et/ou stockés par des espèces méditerranéennes typiques (Rosmarinus officinalis L., Pinus halepensis Mill., Cistus albidus L. et Quercus coccifera L.) en fonction de nouveaux facteurs ou de facteurs peu explorés : l’architecture (ouverte ou fermée) du milieu, la nature (calcaire ou siliceuse) du sol et du substrat, le déficit hydrique et la compétition (intra et interspécifique) entre les végétaux. Les monoterpènes et les sesquiterpènes ont été étudiés car seuls ces terpènes peuvent être à la fois stockés et émis par le végétal, à la différence de l’isoprène (absent des structures de stockage) et des diterpènes (peu volatils). Cette étude démontre la difficulté de comprendre l’impact des différents facteurs sur le métabolisme des terpènes, étant donné que les variations observées sont souvent différentes pour des espèces, des composés et des conditions environnementales non identiques

Mots clés : Composés organiques volatils — Méditerranée (région) — Plantes méditerranéennes — Gaz végétaux — Plantes — Métabolites

Présentation (SUDOC-ABES)

Page publiée le 8 septembre 2007, mise à jour le 18 février 2017