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Analyser les paysages chimiques : un outil pour évaluer les prairies

Le piégeage des composés organiques volatils constitue un outil d’intérêt pour évaluer les prairies.

Hameau en automne. Environs de Mandailles (15).. © Inra, VIDAL Louis
Mis à jour le 29/01/2016
Publié le 22/12/2015

Imaginez… l’Auvergne, un soleil estival, des prairies où les troupeaux pâturent tranquillement tandis que bruissent les insectes. Un paysage idyllique au sein duquel la végétation libère une grande diversité de composés organiques volatils qui forment des environnements complexes. De ces paysages odorants (en anglais odorscape), les insectes extraient des signaux essentiels à leur reproduction ou à leur nutrition.

Ce sont ces prairies et leurs paysages chimiques que des chercheurs de l’Inra et leurs collègues ont exploré, mettant en évidence que le piégeage des composés organiques volatils constitue un outil d’intérêt pour évaluer des prairies.

L’Auvergne, ses prairies et leurs paysages chimiques

Au cœur du Cantal, les scientifiques se sont intéressés à deux prairies gérées de façon différente en matière de fertilisation et de pâture. Ils en ont dressé l’inventaire floristique et entomologique tandis qu’ils en analysaient les odeurs, préférant au procédé d’analyse dit d’espace de tête, une méthode basée sur l’extraction en phase solide (SPME ou, en anglais,Solid phase microextraction).

Dénommées respectivement Montagne et La Prade, ces deux prairies diffèrent par leur composition botanique. Montagne, qui n’a reçu aucun fertilisant depuis ces 20 dernières années et a été raisonnablement pâturée, héberge quelques 83 espèces végétales contre 65 pour La Prade, plus habituée à recevoir azote et fumier et à être pâturée intensément. Plus encore Montagne compte en moyenne 30 espèces par m2 contre seulement 19 pour La Prade ; les plantes herbacées dominent dans la première tandis que les légumineuses tel le trèfle, abondent dans la seconde.

Les scientifiques y ont détecté 67 composés volatils odorants, parmi lesquels des hydrocarbures, des alcools et des aldéhydes, tous deux contribuant aux odeurs dites vertes, ou encore des acides et leurs dérivés et 24 composés en tellement petites quantités qu’ils n’ont pu être identifiés.

Tous ces composés sont des constituants caractéristiques des herbes, fleurs et autres végétaux et si leur nombre est identique, quelle que soit la prairie ou le moment par rapport au pâturage, leur composition varie.

Six composés, dont le terpinène, à l’odeur florale et épicée caractéristique, et le 2-phenylethylacetate, dont l’odeur rappelle celle de la rose, sont plus abondants pour Montagne que pour La Prade. A l’inverse, l’acide benzoïque et son odeur empyreumatique, abonde sur La Prade.

Si les différences entre les deux prairies ne sont pas aussi importantes qu’aurait pu le laisser espérer leur composition botanique, elles sont plus marquées par le pâturage. Trente et un composés volatils voient leur abondance affectée par la période de pâturage : 19, dont des terpènes tel le delta-bisabolène, des alcools et des dérivés d’acides, sont plus abondants dans les prélèvements réalisés au cours du pâturage des bovins et 12, dont des cétones, des aldéhydes et le 1-butanol, sont plus abondants après pâturage.

 

Des prairies, leurs paysages chimiques et des insectes

Pâturage de montagne diversifiée d’un côté, prairie plus ordinaire semi-naturelle de l’autre, Montagne et La Prade n’hébergent pas les mêmes insectes. Bourdons et abeilles sauvages évoluent en plus grand nombre dans la première que dans la seconde au contraire des autres Hyménoptères dont le nombre est identique pour les deux prairies. Le nombre d’insectes est corrélé aux composés volatils détectés. Par ailleurs, la présence de limonène est plutôt défavorable aux abeilles sauvages tandis que l’α-pinène, à l’odeur de pin, le limonène, à l’odeur d’orange ou encore le cis 3-hexenyl acetate ont un impact négatif sur les autres hyménoptères.

 

L’ensemble de ces travaux éclairent d’un jour nouveau l’intérêt des composés organiques volatils pour évaluer les fonctions des prairies et les stress subis par les végétaux qui s’y développent. Plus encore, l’extraction en phase solide se révèle être un outil puissant et les paysages odorants que cette méthode révèle, ouvrent de nouvelles perspectives d’approche et d’expérimentation pour rendre compte des services éco-systémiques.

REFERENCE

Agnès Cornu, Anne Farruggia, Ene Leppik, Centina Pinier, Florence Fournier, David Genoud, Brigitte Frérot (2015) Trapping the Pasture Odorscape Using Open-Air Solid-Phase Micro Extraction, a Tool to Assess Grassland Value. PLoS ONE 10(11):e0140600