Le pourquoi et le comment [cliquer pour dérouler]
J’ai rencontré Stéphane Herbette lors d’une table ronde sur la question « Les médias sont-ils à la hauteur des enjeux écologiques ? » (que vous pouvez visionner ici), proposée dans le cadre de la résidence de journalisme de Déborah Adoh à l’Université Clermont Auvergne. Nous y intervenions en compagnie d’un chouette panel de journalistes et de représentants de l’UCA qui pouvait faire penser que tout de même, il y a des médias et des journalistes qui sont à la hauteur.
Mais Stéphane se plaignait – ou au moins constatait – qu’il était sollicité par les médias surtout pour réagir à des événements mais pas tellement sur son propre travail.
A la fin du débat, le prenant au mot, je lui ai proposé de me faire visiter son laboratoire.
Pas tellement pour lui faire plaisir, ni même parce que ce labo porte un nom sympathique.
Mais parce que ce à quoi travaillent ces chercheurs me semble primordial dans les enjeux qui nous intéressent. Je l’avais déjà abordé à travers le portrait de Catherine Lenne, une autre chercheuse de ce même labo PIAF, mais sous un angle différent et très complémentaire avec le récit de cette visite.
Alors qu’il est notoire que nos forêts et nos arbres souffrent du changement climatique, et que leur croissance très lente n’en font pas des champions de l’adaptation face à un changement climatique très rapide, ça me semble rassurant de savoir que des scientifiques se penchent sur leurs conditions de survie… dont dépend sans doute un peu notre propre survie aussi.
J’ajoute qu’à notre époque moyennement formidable où la science est remise en cause par des gens qui n’y connaissent rien, et mise à mal par d’inquiétantes réductions de budget, ça me semble important de mettre en lumière le travail des chercheurs : découvrir de près comment ils travaillent, comment ils s’organisent, quelles questions ils se posent, comment ils y répondent… c’est comprendre le sérieux de leur démarche et de ce que la science peut nous apporter.
Le temps de deux épisodes, écoutons le PIAF.
Marie-Pierre
Trois infos express [cliquer pour dérouler]
- Le laboratoire PIAF (acronyme pour « Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre en environnement Fluctuant ») étudie le comportement des arbres face au changement climatique. Rattaché à l’Université Clermont Auvergne et à l’INRAE, il se déploie sur deux sites : l’un universitaire, sur le campus des Cézeaux, est dédié à des études sur l’arbre à l’échelle microscopique. L’autre est intégré au site Inrae de Crouël et accueille des recherches sur l’arbre entier ou sur ses organes. Dans cette unité mixte ancienne où la fusion a bien réussi, les chercheurs, quel que soit leur organisme de rattachement, choisissent leur site de travail en fonction de leur objet de recherche et des équipements qu’il nécessite.
- Le PIAF, contrairement à d’autres unités de recherche en France, n’est pas spécialisé et étudie les mécanismes de l’arbre en général. Il s’intéresse aussi bien aux fruitiers qu’aux arbres forestiers, et même aux arbres urbains, sujet d’étude récent mais de plus en plus sollicité pour adapter les villes aux périodes de canicules estivales. Exemple d’application pratique : le PIAF a été sollicité pour étudier et diagnostiquer les tilleuls bordant la Muraille de Chine à Clermont, pour savoir s’ils pourront survivre et être intégrés dans le futur parc public.
- Autre particularité du labo PIAF : sa pluridisciplinarité, croisant les savoir-faire des botanistes, mais aussi d’un physicien, d’ingénieurs et de techniciens, dont les collaborations permettent de mettre au point des outils pour la recherche. Exemple rencontré dans le verger du labo : un microdendromètre qui enregistre les variations de la grosseur d’un tronc au fil de la journée. Cette donnée est un indicateur d’un potentiel stress hydrique et de la façon dont l’arbre y répond.
Commençons par trois exemples concrets, dont deux parleront aux lectrices et lecteurs puydômois. Alors qu’on démolissait à Clermont la « Muraille de Chine » pour la remplacer par un grand parc urbain sur le rebord du plateau Saint-Jacques, le concepteur du projet a sollicité les chercheurs. « Il nous a interrogés sur ce qu’on peut faire avec l’existant. Il y a notamment deux alignements de tilleuls qui ne paient pas de mine ; ils se trouvaient de part et d’autre de la barre d’immeuble et ils pourraient structurer une belle allée ombragée, mais le paysagiste voulait savoir dans quel état ils sont et comment ils vont évoluer sans la muraille. On a pu observer que ceux exposés au sud souffraient beaucoup. Ceux au nord se portent mieux mais ont quand même été en souffrance durant la sécheresse de 2022-2023. Avec la démolition de la barre d’immeubles, ça risque d’être compliqué pour eux aussi, mais il faut les surveiller. On les suit », explique Stéphane Herbette.
Directeur adjoint du laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre en environnement Fluctuant, plus communément appelé par l’acronyme PIAF, il m’ouvre les portes de cette unité de recherche le temps d’une visite.
Forêts en transition
Au fil de celle-ci, il y aura des explications très techniques, des illustrations plus éclairantes pour le profane, et des arbres. Arbres urbains comme ceux du quartier Saint-Jacques, arbres fruitiers qui commencent à former leurs pêches ou leurs cerises derrière les bâtiments du site de Crouël.
Ou arbres forestiers, comme dans cet autre exemple de travaux que me raconte le chercheur : « À la demande de l’ONF, nous étudions les forêts de la région. Le diagnostic de leur état général n’est pas très bon et les forestiers commencent à se projeter sur l’introduction de nouvelles espèces. Mais la question qu’ils se posent, et pour laquelle nous les aidons, est : que faire des arbres présents ? On ne peut pas tout raser pour replanter avec d’autres espèces ; il y a donc une transition à gérer, durant laquelle il faut trouver le moyen d’atténuer les effets du changement climatique pour les espèces qui y sont sensibles. »
« Aujourd’hui on est en phase d’étude sur des microclimats forestiers pour comprendre ce qui peut fonctionner. »
Le chercheur m’explique le raisonnement qui justifie de lancer une recherche précise plutôt que se fier à l’intuition, y compris celle des gestionnaires de forêts qui connaissent pourtant bien leur sujet : « Une réponse simple serait d’enlever de la surface foliaire aux arbres pour qu’ils aient moins besoin d’eau, mais on ne va pas s’amuser à effeuiller les arbres un par un ! Une deuxième réponse intuitive serait d’enlever des arbres pour limiter la concurrence entre les individus, pour une quantité d’eau disponible en diminution. Cette hypothèse a longtemps couru, mais notre étude a montré qu’elle produit l’effet inverse : éclaircir la forêt augmente la chaleur, donc chaque arbre a besoin de plus d’eau et n’a pas le temps de développer ses racines pour aller la chercher. Aujourd’hui on est en phase d’étude sur des microclimats forestiers pour comprendre ce qui peut fonctionner et pour définir peut-être un niveau d’éclaircie optimal. »
L’agroforesterie comme voie possible
Un dernier exemple à peine plus exotique ? Partons en Provence, où les professionnels des plantes aromatiques se posent des questions sur la culture de la lavande. Ce n’est pas exactement un arbre, mais elle est suffisamment ligneuse pour que le PIAF ait été identifié comme le laboratoire à solliciter.
« J’encadre une thèse sur les possibilités de la cultiver en agroforesterie, poursuit Stéphane Herbette. La problématique est la suivante : quand une culture ne fonctionne plus à cause du changement climatique, on peut préconiser de la déplacer. Mais sur certains lieux dans le sud, si on déplace les cultures, on n’a rien d’autre à mettre à la place. La question est donc de savoir quoi faire pour maintenir une culture, en l’occurrence de lavande, dans de tels lieux – tout en se déplaçant aussi sur d’autres sites plus favorables. »
Comme ces trois exemples le montrent, le laboratoire PIAF a pour vocation d’étudier la façon dont les arbres répondent à l’évolution du climat. « Le cœur de notre métier, comme en médecine, est de faire d’abord des diagnostics, donc de bien comprendre le fonctionnement des arbres, explique mon guide. Ensuite on peut proposer des solutions. Charge à l’opérateur de les appliquer, ou pas. Ce n’est plus de notre domaine et on ne suit pas les mises en application des préconisations qu’on apporte. Pas parce que ça ne nous intéresse pas mais on n’a pas le temps et ce n’est pas notre métier. »
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Deux pilotes, deux sites
Pour découvrir le « métier » de cette unité de recherche, poussons la porte. Encore faut-il choisir la bonne porte. Car cette UMR ou unité mixte de recherche, comme son nom le suggère, est pilotée par deux entités : l’Université Clermont Auvergne (ou UCA) et l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (ou INRAE). Elle a donc deux portes, ouvrant sur deux sites : l’un universitaire, sur le campus des Cézeaux, et l’autre sur le site Inrae de Crouël, derrière le puy du même nom à la sortie de Clermont. C’est dans le second que Stéphane Herbette, bien qu’étant lui-même rattaché à l’UCA, choisit de m’accueillir « parce qu’il y a plus de choses originales à montrer », justifie-t-il.
L’UMR PIAF partage le site de Crouël avec deux autres laboratoires : l’un « hautement sensible » et sécurisé consacré aux céréales, de loin le plus important en taille ; l’autre travaillant, avec plus de simplicité, sur les écosystèmes de prairie et leur biodiversité – à ne pas confondre avec celui, basé au site Inrae de Theix, qui s’intéresse aux herbivores élevés dans ces prairies.
Les spécialistes des arbres occupent le bâtiment du milieu, ainsi que l’espace extérieur derrière le bâtiment, occupé par un verger, par des plantes en pot alignées par espèces, et par une curieuse « serre » qui semble abriter très partiellement une petite escouade de sapins en pot.
À chacun son échelle
Laissons provisoirement de côté ces différents éléments pour détailler la façon dont le laboratoire est structuré. Créé au début des années 1990, il est l’un des plus anciens à l’échelle nationale cogérés par l’Inrae et une université. Cette ancienneté lui permet aussi d’être parmi ceux où la collaboration se passe le mieux, comme l’explique le directeur adjoint : « C’est une fusion qui marche bien. Ça a mis un temps à se mettre en place mais au fil des générations, c’est devenu un mariage d’amour. Les chercheurs travaillent sur l’un ou l’autre site selon leur objet de recherche et les instruments dont ils ont besoin. Je suis attaché à l’Université et j’ai mon bureau aux Cézeaux, mais je travaille principalement ici pour ma recherche. À l’inverse, deux chercheurs de l’Inrae travaillent aux Cézeaux. »
« Ça a mis un temps à se mettre en place mais au fil des générations, c’est devenu un mariage d’amour. »
Ce qui différencie les deux sites, m’explique-t-il, c’est le regard porté sur l’arbre et sur ses mécanismes de réponse aux aléas du climat : « Ici on travaille à une échelle qui va de la plante entière jusqu’à l’organe. À l’UCA, on travaille à l’échelle moléculaire et on utilise davantage les microscopes. »
Le laboratoire PIAF réunit 50 permanents répartis sur les deux sites, et même environ 70 si l’on ajoute les non permanents. Parmi eux, on compte bien sûr des chercheurs (ils sont une vingtaine sur le site de Crouël), mais aussi des ingénieurs, des techniciens et des administratifs : une pluridisciplinarité qui fait la richesse du labo et qui se concrétise autant dans les échanges informels à la machine à café que dans les collaborations sur des sujets plus précis.
Un labo généraliste
À première vue, l’unité clermontoise n’a rien d’original. Bien d’autres laboratoires en France s’intéressent aussi aux arbres au sein de l’Inrae, comme l’explique Stéphane : « Le plus gros est à Nancy. Un autre à Bordeaux est spécialisé sur le pin maritime et un à Orléans sur le peuplier. À Avignon se trouve le plus important labo sur les fruitiers. Montpellier, historiquement gros pôle de recherche sur le végétal, travaille sur les fruitiers et l’agroforesterie notamment. Ce sont des spécialisations logiques en fonction des activités et environnements locaux. »
« Quant à l’arbre en ville, comme c’est un sujet récent, il est traité en transversal. »
Le PIAF clermontois se distingue à sa manière : « Notre originalité est de traiter les arbres de façon générique, en étudiant les possibilités de transfert des résultats de recherche d’un domaine à l’autre. Nous sommes intégrés à deux départements de l’Inrae : Agroecosystem pour l’étude des vergers, Ecodiv sur la forêt. Quant à l’arbre en ville, comme c’est un sujet récent, il est traité en transversal. »
Cet aspect « études génériques », qui s’apparente à de la recherche fondamentale non liée directement à une application, on le comprend en découvrant à l’extérieur des bâtiments les expériences en cours. Toute une partie de l’espace est occupée par un verger. « Historiquement, les fruitiers ont constitué le cœur de métier de notre labo car les environs de Clermont ont été une région de production ; d’ailleurs le F de PIAF a d’abord voulu dire ‘fruitier’, puis on a ajouté ‘forestier’ et aujourd’hui, on dit ‘Physique et physiologie Intégratives de l’Arbre en environnement Fluctuant’, ce qui reflète notre particularité généraliste », poursuit mon guide.
| Pour découvrir une des chercheuses du laboratoire PIAF très impliquée dans la diffusion des connaissances sur les arbres au grand public, lire aussi le portrait de Catherine Lenne : « Dans la peau d’une chercheuse fascinée par les arbres » |
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« l’Intelligence Artificielle et les territoires«
Notre prochaine table ronde réunira des intervenant.es puydômois.es autour de la question de l’impact local de l’I.A., dans le sens du lien social et des imaginaires
50ème Rencontre Tikographie, mardi 10 juin 17-19h (à l’hôtel Océania) – tous publics, accès libre
Merci pour votre temps de cerveau disponible ! Le cours de votre article peut reprendre.
Vergers en réseau
Dans cet environnement où bourdonne le bruit peu naturel en provenance du nœud autoroutier tout proche – « Ce n’est pas le top mais ça n’empêche pas le travail », commente Stéphane – se profilent des alignements de pêchers, cerisiers, pommiers, pruniers et noyers. Ces arbres sont plutôt de variétés courantes utilisées en arboriculture, pour de potentielles applications en agronomie. Mais l’exemple du noyer est typique d’une essence « étudiée historiquement ici, que nous continuons à étudier parce qu’on la connaît bien, mais avec peu d’intérêt agronomique direct. »
« Ce qui fonctionne aujourd’hui à Montpellier pourra apporter des réponses pour le climat qu’on aura ici dans le futur. »
Tout l’intérêt de ce verger observatoire est d’être étudié en relation avec deux autres, situés à Montpellier pour l’un et dans le nord-est de la France pour l’autre, avec exactement les mêmes variétés, le même fonds génétique et les mêmes conditions et démarches de culture. « C’est intéressant pour étudier le changement climatique. L’idée est de comprendre le comportement des arbres sous l’effet de l’environnement : on va ainsi pouvoir les comparer et faire des préconisations pour l’avenir, sachant que ce qui fonctionne aujourd’hui à Montpellier pourra apporter des réponses pour le climat qu’on aura ici dans le futur, et ce qui fonctionne ici aujourd’hui pourra être appliqué dans le nord. »
Ces vergers en relation sont intégrés à un réseau d’observatoires nommé SOERE TEMPO, qui vise à comprendre l’impact du changement climatique sur les rythmes saisonniers des organismes vivants. Ce réseau réunit plus de 70 partenaires, dont 54 équipes de recherche publiques, et étudie de nombreuses espèces végétales et animales – dont les arbres fruitiers.
Quand l’arbre transpire
En s’approchant d’un tronc dans un rang de pêchers où les fruits sont déjà bien formés, Stéphane Herbette me présente un petit appareil qui illustre une autre spécificité du laboratoire PIAF : sa capacité à concevoir des outils techniques pour la recherche.
En l’occurrence ici, « c’est un microdendromètre, explique-t-il. Il est équipé d’une petite pointe en contact avec l’arbre, mobile grâce à un ressort, et reliée à un appareil de mesure. On peut mesurer les variations de taille du tronc, qui se rétrécit le jour quand il transpire par ses feuilles et se ‘regonfle’ la nuit pour renouveler ses réserves d’eau. Plus il fait chaud, plus il se rétracte dans la journée car il transpire davantage. Et s’il ne trouve pas assez d’eau dans le sol en cas de sécheresse, il est en stress. L’appareil fournit des informations très fines, à l’échelle du micromètre. Nous étudions les variations aux différentes étapes de son cycle : on voit ce qui se passe quand il se prépare à débourrer, quand il fleurit, fructifie, quand on cueille les fruits… »
Le dendromètre a été mis au point notamment pour piloter l’irrigation des vergers. « On l’a amélioré en affinant les données et en ajoutant d’autres informations. Et il est relié à un autre instrument de conception maison : Pépi-PIAF. C’est un enregistreur qui intègre les données du microdendromètre, ainsi que d’autres informations grâce à une sonde qui enregistre la température et l’humidité environnante », explique le chercheur. Connecté, miniaturisé, autonome pendant plusieurs mois, il peut transmettre des données à distance et peut donc s’utiliser dans différents contextes : « On l’utilise aussi pour les arbres en ville. Et aujourd’hui notre modèle est même commercialisé et utilisé ailleurs », complète-t-il.
Citronniers en pot
Plus loin dans la visite, nous découvrirons d’autres appareils et dispositifs inventés ici, d’apparence très « bricolage » mais extrêmement précis dans leur fonctionnement, sur lesquels lorgnent des chercheurs d’autres labos. « Notre particularité, c’est d’avoir un physicien qui travaille sur les microclimats, et des ingénieurs en électrotechnique. Il n’y a pas que des biologistes ici ! Les instruments peuvent naître des discussions entre ces diverses compétences. »
« On peut par exemple ‘organiser une sécheresse’ comme on le souhaite. »
D’autres types d’expériences sont menés non loin, dans le secteur des plantes en pot. Stéphane Herbette s’arrête devant une rangée d’agrumes pour m’expliquer que l’intérêt de cultiver en pot, outre la possibilité de mettre des arbres sensibles à l’abri d’une serre en hiver, « c’est surtout qu’on peut maîtriser les conditions hydriques ; on peut par exemple ‘organiser une sécheresse’ comme on le souhaite. » En l’occurrence pour ces citrons yuzu, un chercheur du laboratoire étudie leur résistance au gel. « Il travaille sur le micro-environnement de l’arbre : comment la chaleur pénètre ou pas dans le fruit, sous les feuilles, à différentes hauteurs… », détaille son collègue.
Les arbres en quatre questions
Stéphane en profite pour énumérer les grands sujets d’étude qui occupent les différentes équipes de PIAF, par-delà les trois catégories d’arbres – fruitiers, forestiers et urbains. Car la recherche sur les agrumes, précise-t-il, est menée dans le cadre d’une équipe qui étudie l’impact des différents facteurs de l’environnement. En l’occurrence ici le facteur température : le froid et le gel, mais aussi de plus en plus la chaleur.
« Nous cherchons à établir les conditions qui peuvent assurer leur survie. »
Une autre équipe travaille sur les contraintes mécaniques et notamment le vent, en s’interrogeant sur la façon dont les arbres parviennent à tenir debout. « C’est une question plus importante qu’on l’imagine, commente-t-il. Car on s’attend à ce que le changement climatique amène plus d’événements tempétueux. Et c’est grave car une seule tempête peut faire tomber les arbres en grand nombre, dans un temps très court. »
Un troisième projet s’intéresse au stress hydrique modéré. Et enfin, l’équipe de Stéphane Herbette étudie le cas des sécheresses sévères, capables de conduire à la mort des arbres. Pour me l’expliquer en détail, nous avons continué la visite à l’intérieur du laboratoire. C’est ce que nous découvrirons dans le prochain épisode.
| Prochain article : « Comment les arbres peuvent mourir de soif » |
Reportage Marie-Pierre Demarty, réalisé le mardi 13 mai 2025. Photos Marie-Pierre Demarty, sauf indication contraire. À la une : Stéphane Herbette me présente le verger observatoire du site de Crouël, qui relie le labo PIAF à un réseau d’observatoires nommé SOERE TEMPO, visant à comprendre l’impact du changement climatique sur les rythmes saisonniers des organismes vivants.
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