Environment Is Life - SFR Condorcet FR CNRS 3417

Environment Is Life
Les Journées Condorcet 2016
les 5 et 6 juillet
Contexte
! 
Environment Is Life a pour but principal d'étudier les
liens entre les changements climatiques et les
écosystèmes :
 
évaluer l'effet du réchauffement global sur les agroécosystèmes
 
mesurer les échanges de gaz à effet de serre dans un
écosystème pour estimer l'impact des agro-écosystèmes sur
le réchauffement climatique
 
développer des stratégies d'adaptation pour renforcer la
tolérance des plantes aux pressions induites par le
réchauffement global
Infrastructures
! 
Pour cela EIL s'appuie principalement sur deux
infrastructures :
 
l'Ecotron pour des simulations in vitro
 
l'Observatoire Terrestre de Lonzée (LTO), inclus dans le
réseau ICOS, pour des mesures in vivo sur des cultures
Lonzée Terrestrial Observatory
! 
Site de grandes cultures
! 
Mesure des flux par covariance de turbulence
! 
Mesures complémentaires de la météorologie, de la
biomasse, des caractéristiques du sol
! 
Flux : énergie, vapeur d'eau, GES
! 
Depuis 2004
L'Ecotron
! 
Etude des agro-écosystèmes :
 
Plantes, invertébrés, micro-organismes
 
Climat
 
Sol
L'Ecotron : les enceintes climatiques
L'enceinte
Le conditionnement
d'air
Le sas
L'éclairage
Le sol :
Lysimètre
L'Ecotron : les enceintes climatiques
L'Ecotron : les enceintes climatiques
! 
! 
! 
! 
Confinement biologique L2
Enceintes et sas équipés de filtres
HEPA et d'éclairages destinés à
confiner les insectes dans les
enceintes
Cascade de pression (enceintes -15
Pa, sas -30 Pa)
Permet l'utilisation d'organismes
pathogènes, invasifs ou
génétiquement modifiés
L'Ecotron : les enceintes climatiques
! 
Deux échelles de travail :
! 
Lysimètres
! 
 
2 m²
 
3 m³
9 petits conteneurs
 
0,25 m²
 
0,125 m³
L'Ecotron : les enceintes climatiques
! 
Contrôle des conditions météorologiques et celles à la
base du sol
PLC,
thermodynamic equipment...
Controlled variable
Range
Regulation
precision
Measured
precision
Air temperature (°C)
4 - 40
1
0.1
Air relative humidity (%)
7 - 95
5
2
0.1 – 0.3
0.1
-
on/off
-
-
Ext. P – 15
5
-
Air renewal (m³/h)
0 - 200
10
-
Rain event volume (l)
0.2 - 7
0,02
Number of rain event per day (-)
0 - 13
-
-
[ext.] - 800
10
5
[O3] (ppb)
10 - 300
10
5
Irradiation (light) µE(PAR) m-2 s-1
0, 60 1200
20
10
-100 - 30
1
0.5
5 - 20
1
0.1
Calm air speed (m/s)
3
Airlock
Lignting
Air conditionning
Turbulent air speed (>0.5m/s)
Chamber air pressure (Pa)
1
2
Chamber
8
Lysimetre
6
5
[CO2] (ppm)
4
7
Soil basal water potential (kPa)
Soil basal temperature (°C)
L'Ecotron : les enceintes climatiques
! 
Mesure de variables complémentaires
PLC,
thermodynamic equipment...
Measured variable
3
Lignting
Air conditionning
4 Soil mass (kg)
Airlock
1
2
Chamber
8
4 Soil matrix potential
7 Leachate volume
Lysimetre
6
5
6 Soil water content
4
8 Gaz exchange
7
...
Ecotron – Le data management
Laboratories
Databases
Metadata
Ecotron
Relational
database
Sas
Eclaira
ge
Enceinte
Lysimetre
Conditionnement d'air
PLC,
machines thermiques
...
Data processing,
statistics, models, ...
PLC
Supervision
L'Ecotron : l'environnement
! 
! 
Laboratoires :
 
300 m²
 
140 m de paillasse
Bureaux :
 
! 
580 m²
Services (atelier, hall, ...)
 
Offices
Laboratories
400 m²
! 
6 enceintes installées
! 
12 enceintes potentiellement
! 
Deux salles de vernalisation
Climate
chambers
Soil
Laboratories for
raw samples
L'Ecotron : l'environnement
Workshop(
Vernaliza2on(
Instrumenta2on(
Lysimeters services
Grinding(
Supervision(
Lysimeters(
Autoclaves(
Soil(
Prepara2on((
Lab.(
Entrance(
PTR)MS(
Labs(for((
Plants(and((
Insects(
)80°C(
Labs(L2Q((
Insects(
L'Ecotron : l'environnement
Analy2cal(
lab(
Miscellaneous(
biochemistry,((
physiology(
Molecular((
biology(
Storage(
&(
Weigh2ng(
)80°C,()20°C(
Fridges(
Molecular((
biology(
Laundry(
&(
centrifuges(
Storage(
In(vitro(
culture(
V.O.C.(
Microbiology(
Microscopy(
Electro)(
antennography(
Thèmes de recherche
! 
! 
! 
Suivi des populations microbiennes édaphiques soumises à l’influence de facteurs de stress exogènes ;
Evaluation de l’impact du climat sur les interactions biotiques de la rhizosphère impliquant des plantes, des
insectes et des microorganismes ;
Crible de produits biostimulants en se basant sur leur potentiel d’augmentation du rendement et de la tolérance
aux stress abiotiques ;
! 
Etude du fonctionnement et de la gestion des cultures associées dans le contexte du changement climatique global ;
! 
Ecologie chimique impliquant les composés organiques volatils ;
! 
Impact des changements climatiques sur la communication, le comportement et le cycle de vie des insectes,
ainsi que sur leur capacité à interagir avec les plantes et transmettre des virus ;
! 
Hydrodynamique des sols et la gestion de la matière organique ;
! 
Etude du continuum sol-plante-atmosphère et ses altérations résultant des changements climatiques ;
! 
! 
! 
Suivi et la modélisation online et offline de la croissance des plantes, leur physiologie, le prélèvement des
nutriments et la réponse aux stress ;
Etude d’hypothèses émises sur base de données de terrain et concernant l’émission de gaz à effet de serre et de
composés organiques volatils biogéniques à l’échelle de populations végétales ;
Influence des conditions environnementales sur l’occurrence de phytopathogènes et leur dynamique de
développement ;
! 
Biologie de la reproduction et le prélèvement de carbone de cultures tropicales ;
! 
Remédiation des sols incluant les stratégies de phytoextraction, phytostabilisation et phytodégradation.
Participation à l'AnaEE
A European Research Infrastructure
AnaEE is a research infrastructure for experimental manipulation of
managed and unmanaged terrestrial and aquatic ecosystems. It
will strongly support scientists in their analysis, assessment and
forecasting of the impact of climate and other global changes on
the services that ecosystems provide to society.
AnaEE will support European scientists and policymakers to
develop solutions to the challenges of food security and
environmental sustainability, with the aim of stimulating the growth
of a vibrant bioeconomy. AnaEE will accomplish this mission by
building permanent and substantial links among researchers,
science managers, policy makers, public and private sector
innovators, and citizens.