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Après l’atelier de réflexion prospective ANR VégA qui a pour objectif d’identifier des espèces végétales ainsi que des systèmes de production qui répondent aux demandes des nouvelles filières énergétiques et de la chimie, c’est une nouvelle manifestation de l’engagement de l’Inra et de ses partenaires dans des recherches visant des objectifs de durabilité écologique et économique.
Une question de génération
Les biocarburants de première génération, considérés il y a peu comme la solution miracle pour résoudre les problèmes énergétiques, sont aujourd’hui remis en cause. Ils sont accusés aussi bien de réduire les surfaces consacrées aux productions agricoles que d’avoir une rentabilité économique médiocre et de créer des paysages monoculturels. Il semble que les biocarburants dits de seconde génération, c’est à dire issus des plantes ligneuses (essentiellement les arbres) ou de résidus agricoles soient plus à même de préserver l’environnement et la production alimentaire.
Les plantes ligneuses sont formées de 3 composants principaux : la cellulose, l’hémicellulose et la lignine, associés pour former le bois et qui constituent en quelque sorte le squelette de l’arbre, lui permettant d’atteindre une grande hauteur. C’est à partir de la transformation de la cellulose, ou saccharification, que l’on peut obtenir de l’éthanol. Pour l’énergie, comme pour la pâte à papier, il est donc intéressant de produire des arbres qui présentent un pourcentage plus important de cellulose et une teneur plus faible en lignine dont l’élimination est polluante. Les ligneux présentent aussi l’avantage de stocker le carbone atmosphérique.
Le peuplier en première ligne
Le peuplier est par excellence l’arbre candidat pour ce type d’utilisation. Il pousse rapidement sur des terrains souvent pas ou peu valorisables par l’agriculture ; il présente une capacité importante d’absorption des nitrates et des phosphates et contribue donc à épurer le sol.
Facile à propager par multiplication végétative, le peuplier est présent sur plus de 70 millions d’hectares dans le monde, sous forme naturelle ou cultivée.
Enfin, le peuplier est le premier arbre dont le génome ait été séquencé en entier. Les données issues du programme de séquençage et d’annotation du génome, auquel l’UMR Inra-UHP Interactions Arbres/Microorganismes a participé, offrent la possibilité d’aller vers une optimisation de la composition du bois en vue de la production de biocarburant.
Des méthodes beaucoup plus rapides
L’objectif à atteindre est d’être capable de produire des peupliers dont le bois soit adapté à une production élevée de biomasse, donc contenant une proportion plus grande de cellulose, dans un système de culture à faibles intrants, de façon à disposer d’un stock de cellulose pour produire du bioéthanol. Pour « casser » les parois cellulaires constituant le bois et travailler sur leur recomposition il fallait décrypter les mécanismes complexes de leur formation et disposer de marqueurs moléculaires autorisant une amélioration génétique beaucoup plus rapide que les méthodes classiques. La sélection de ces premiers peupliers bioénergétiques pourrait demander 4 à 5 ans au lieu de 10 à 20 par les méthodes traditionnelles.
Les travaux des chercheurs s’attacheront également à la compréhension des conditions de formation du bois de tension qui a naturellement une teneur élevée en cellulose.
Les partenaires
Pour mener à bien ces recherches complexes, un réseau alliant des compétences diverses en amélioration génétique, écologie, écophysiologie des arbres, biochimie du bois, chimie, biologie moléculaire et génomique a été constitué. Ce sont ses membres qui se sont réunis pour la première fois à Champenoux sous l’égide de Francis Martin, directeur de l’UMR Interactions Arbres/Microorganismes et coordonnateur du projet.
1. Institut National de la Recherche Agronomique Inra France.
2. Sveriges Lantbruksuniversitet SLU Sweden
3. Albert-Ludwigs-Universität Freiburg ALU Germany
4. Flanders Institute for Biotechnology VIB Belgium
5. University of Southampton SOTON UK
6. Istituto di Genomica Applicata IGA Italy
7. Georg-August Universität Göttingen UGOE Germany
8. SwETree Technokogies AB STT Sweden
9. Imperial College of Science, Technology and Medicine Imperial UK
10. INRA Transfert IT France
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Rédaction :
Mission communication
Contact scientifique :
Francis Martin, UMR INRA/UHP, Interactions arbres-Microorganismes, centre Inra de Nancy, Tél : 03 83 39 40 80 fmartin@nancy.inra.fr
Département :
Écologie des forêts, prairies et milieux aquatiques
Date de création : 21 Mai 2008
Date de dernière mise à jour : 09 Juin 2008
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