Etude de l’impact d’une élévation du niveau de CO2 atmosphérique sur la physiologie foliaire de la vigne, la maturation et la composition des baies à la récolte, à l’aide un système FACE (Free Air Carbon dioxide Enrichment)

Abstract

Le changement climatique ne peut plus être ignoré à l’heure actuelle, et impacte tous les domaines de l’agriculture. L’élévation de la température moyenne globale, la réduction des précipitations dans certaines parties du globe ainsi que l’augmentation du taux de dioxyde de de carbone sont autant de facteurs qui modifient l’environnement des espèces végétales. La vigne, connue pour son importance économique et culturelle, est très sensible aux modifications du climat. Une grande partie de la littérature scientifique existante concerne l’impact d’une hausse de température, et/ou d’un stress hydrique sur les plants de vignes, les effets de l’élévation du niveau de dioxyde de carbone atmosphérique restant assez peu étudiés, de par le challenge technologique que les dispositifs de plein champ représentent. Dans ce contexte, nous avons étudié l’effet de l’élévation de la concentration de dioxyde de carbone atmosphérique sur des vignes établies, étant traitées par fumigation depuis six ans au début de notre étude, et sur deux cépages (Cabernet Sauvignon et Riesling) en utilisant le dispositif VineyardFACE de l’Université de Geisenheim. L’impact du traitement CO2 élevé sur la physiologie foliaire et sur la croissance végétative ayant déjà été démontré dans de récents travaux, notre but a été de déterminer les effets du traitement CO2 sur les métabolites primaires (sucres, acides organiques, acides aminés) et secondaires (anthocyanes) de la baie de raisin, en étudiant des vignes déjà acclimatées au traitement CO2. De plus, les données agronomiques du suivi du développement des baies de raisin ainsi que leur dynamique de maturation ont permis de compléter les analyses métaboliques. L’étude des intermédiaires du métabolisme primaire (intervenant dans la glycolyse ou le cycle de Krebs) ont permis de vérifier l’impact du taux de CO2 atmosphérique sur la plasticité métabolique de la baie de raisin en 2020 et 2021. Enfin, les composés aromatiques du moût de Riesling 2021 ont également fait l’objet d’analyses particulières.Les résultats montrent peu d’effets du traitement CO2 sur les métabolites primaires ainsi que sur les dynamiques de maturation, pour les deux cépages (Riesling et Cabernet Sauvignon), bien que le taux de photosynthèse soit toujours stimulé par le traitement CO2. Cependant, il a été mis en évidence une tendance montrant la réduction des anthocyanes totales pour le Cabernet Sauvignon, principalement en 2020 et en 2021, tandis que la composition en anthocyanes restait similaire. La plasticité de la baie a également été étudiée, via l’investigation de composés impliqués dans le cycle de Krebs ainsi que d’intermédiaires du métabolisme des sucres. Ainsi des différences pour quelques composés ont été mises en évidence, l’effet année restant prédominant. Les composés aromatiques (terpènes libres et liés) ont également été analysés pour le moût du Riesling en 2021, leur composition étant peu impactée par le traitement CO2.