Résumé
Depuis le XXème siècle, la température moyenne et la concentration atmosphérique de CO2 n’ont cessé de croître et les prévisions climatiques suggèrent des augmentations futures encore plus importantes. La modification des facteurs climatiques impacte les Composés Organiques Volatils (COVs) émis par la végétation terrestre. Ces composés sont essentiels pour les interactions des plantes avec leur environnement biotique et abiotique et sont impliqués dans de multiples réactions chimiques atmosphériques, puisque qu’ils modifient les concentrations des gaz à effets de serre et interviennent dans la formation d'aérosols organiques secondaires. Le degré d'implication des COVs dans le changement climatique et l'importance de sa rétroaction sur les émissions volatiles restent à clarifier. Les isoprénoïdes (isoprène, monoterpènes, sesquiterpènes) sont les COVs les plus émis par la végétation terrestre et les plus réactifs dans l’atmosphère. Les effets individuels et croisés de la température et du CO2 sont relativement bien connus sur les émissions d'isoprène mais il existe une incertitude pour les monoterpènes et les sesquiterpènes car l’émission de ces composés peut varier selon la présence ou l’absence de structures de stockage chez la plante et peut être modifiée par l’induction d’un stress biotique.Cette thèse a eu donc pour but de clarifier les effets à court- et à long-terme d’une augmentation de la température et du CO2 sur les COVs émis par 3 plantes typiques des agroécosystèmes du sud de la France et dont les stratégies d’émissions diffèrent : l’armoise annuelle (Artemisia annua), forte émettrice de COVs constitutifs stockés, le chêne vert (Quercus ilex), fort émetteur de COVs constitutifs novo-synthétisés et le maïs (Zea mays) fort émetteur de COVs induits par un stress biotique. Les plantes ont été cultivées dans des serres climatisées sous 4 scénarios climatiques différents : 2 régimes de température (25 - 30 °C) ont été associés à 2 concentration de CO2 (400 - 800 ppm) dans un plan factoriel 2x2. Les émissions de COVs des plantes des différentes serres ont ensuite été mesurées dans différentes conditions selon le même schéma pour séparer les effets à court- et à long-terme des 2 paramètres. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à la variabilité des émissions de COVs au sein d’une même espèce, le maïs. Les émissions de 21 génotypes de maïs ont été quantifiées avant et après l'application exogène de methyl jasmonate (MeJA), une hormone végétale simulant le stress biotique.Les résultats de ces expériences montrent que l’augmentation de la température à court-terme augmente les émissions volatiles, l’augmentation du CO2 les diminue, et que l’augmentation des deux paramètres les augmentent. Il existe cependant un effet de la présence de structures de stockage sur la réponse au CO2 et de la catégorie de COVs sur la réponse des émissions à la température. L’impact long-terme des paramètres climatiques sur les émissions est plus flou : aucun effet de la croissance sous température élevée n’a été trouvé sur les émissions, un effet négatif de la croissance sous CO2 élevé a été trouvé sur les COVs émis d’Artemisia annua, et la croissance sous température et CO2 élevés ne modifie pas la quantité totale mais modifie les proportions de COVs induits chez Zea mays. L’étude de la variabilité intraspécifique a montré qu’il existait des différences qualitatives et quantitatives entre les émissions des génotypes du maïs et que l’amplitude de réponse des émissions au stress biotique dépendait du génotype. Globalement, le MeJA a induit la libération de nouveaux COVs et a augmenté la quantité de COVs émis. Ces résultats apportent de nouvelles informations sur les répercussions possibles du choix de la variété sur la charge atmosphérique de COVs dans les agroécosystèmes et suggèrent que la quantité et la qualité des COVs émis en réponse au changement climatique sont dépendantes de l’espèce mais aussi d’un éventuel stress biotique.