Convention 61 45 80 03 / 02 Durée 3 ans 2003 - 2005 Emissions de Composés Organiques Volatils au sein des formations végétales méditerranéennes et relation avec les potentialités d’inflammation RAPPORT D’AVANCEMENT DES TRAVAUX. Juin 2005 Convention 61 45 80 03 / 02 Durée 3 ans 2003 - 2005 Ministère de l’agriculture de l’alimentation de la pêche et des affaires rurales DERF UMR 6116

Mesures réalisées COVB des végétaux en serre COVB des végétaux in situ Chambre en téflon enfermant une branche COVB des végétaux en serre Tube pour piéger les COVB COVB des végétaux in situ MILIEU OUVERT MILIEU FERME 1 COVB dans l’atmosphère in situ 3. 2. 4.

COVB dans l’atmosphère Facteurs potentiellement modifiant les COVB COVB émis In situ 1. Nature du sol 2. Compétition En serre En serre Siliceux Calcaire Intraspécifique Interspécifique 3. Structure du milieu 4. Stress hydrique In situ En serre COVB dans l’atmosphère Milieu ouvert Structure du milieu Milieu fermé In situ

Influence du sol : C. albidus, in situ Calcaire (3 sols) Silice (3 sols) 4 individus/espèce Monoterpènes de C. albidus plus importantes sur silice Les émissions de R. officinalis sont supérieures sur sol calcaire. Résultat peut-être influencé par Cependant Ceci se reproduit seulement sur les sols siliceux les plus pauvres, comme les sols déjà incendiés. Compétition intraspécifique plus importante sur calcaire, car espèce calcicole.

Influence du sol : C. albidus EN CONCLUSION : Seulement dans les sols siliceux les plus pauvres, Cistus albidus présente les émissions en monoterpènes les plus élevées R. officinalis émet davantage dans tous les sols calcaires CEPENDANT : Pas de résultats significatifs en serre pour aucune des deux espèces En serre pour C. albidus : un seul composé (α-cadinène) supérieur sur silice PEUT-ETRE Influence de l’âge (individus de 3 ans) En serre : sol siliceux très pauvre en azote (0,86 g.kg-1), mais le sol calcaire aussi pauvre en azote (3, 2 g.kg-1), donc faible différence dans la production de COVB R. officinalis atteint d’une maladie fongique ce qui a peut-être modifié les résultats

Influence du sol : P. halepensis et Q. coccifera Emissions de monoterpènes plus importantes sur silice Pas d’influence significative ni in situ, ni en serre. Mais Peut-être car α-pinène (=50% du total des émissions) est significativement plus important sur calcaire. Espèce très rarement présente sur silice : stress induit car elle a été plantée « artificiellement sur silice ». Peu d’intérêt pour le GIS

Compétition intraspécifique (en pot) Monoterpènes Sesquiterpènes Toutes les espèces et sur n’importe quel sol, émettent plus quand elles se trouvent en compétition intraspécifique Pas de résultats pour R. officinalis (maladie fongique) D’autres études du LBEM, IMEP (2000) sur C. albidus et in situ, corroborent ces résultats. De plus, C. albidus apparaît comme l’espèce la plus émettrice (printemps), mais il émet principalement des sesquiterpènes

Stress hydrique (en pot) Stress hydrique (jusqu’à 10 jours sans arroser) Chez C. albidus et R. officinalis le stress hydrique est plus sévère que pour P. halepensis et Q. coccifera Chez C. albidus et R. officinalis quand le stress hydrique est trop important, les émissions tendent à diminuer Globalement, pour toutes les espèces, plus le stress hydrique est important, plus les émissions augmentent

Impact de la structure du milieu sur les émissions de COVB (In situ, été) R. officinalis : Milieu Fermé 45 % du total des émisions Et forte occupation du sol P. halepensis : Milieu Ouvert 40 % du total des émisions Mais, faible occupation du sol monoterpènes et émissions totales α-pinene est le composé émit le plus important e.g. P. halepensis: 45 % fermé 65 % ouvert Résultats significatifs sesquiterpènes monoterpenes : 95 % du total des emissions. ~ 20 monoterpenes ~ 15 sesquiterpenes

Impact de la structure du milieu sur les terpènes de l’atmosphère (In situ, été) Pas de gradient altitudinal significatif Cependant α-pinene, qui represente le 50 % des COVB dans l’atmosphère a un gradient : Atmosphère milieu ouvert Atmosphère milieu fermé En milieu fermé les concentrations d’ α-pinène à niveau de la litière sont significativement supérieures CEPENDANT : concentrations peut-être trop faibles pour créer un risque réel d’incendie

Impact de la structure du milieu sur d’autres COVB de l’atmosphère (In situ, été) 2 composés inattendus : hexane et bicyclohexane, très légers et inflammables (CEREN) MILIEU OUVERT Ces deux composés présentent un gradient en hauteur sur les deux milieux Concentrations entre 100 et 1000 fois supérieures en milieu fermé ! MILIEU FERME De plus Les mêmes composés et dans les mêmes proportions ont été trouvés dans les végétaux

Conclusions générales C. albidus Plus de monoterpènes Sols siliceux les plus pauvres Plus de monoterpènes Q. coccifera Sols siliceux Plus d’émissions totales R. officinalis Sols calcaires α-pinène = 50% des émissions totales P. halepensis Sols calcaires

Conclusions générales Deux milieux avec potentiellement un fort risque d’inflammabilité Milieu ouvert où Q. coccifera est l’espèce prédominante Milieu fermé sur calcaire où R. officinalis est l’espèce prédominante D’autant plus que Dans un milieu fermé, la teneur en eau de cette espèce était la plus faible et l’intensité de combustion la plus forte lors des prélèvements. (Données CEREN) En conditions de stress hydrique important, ce risque serait encore plus important sur les deux milieux, mais spécialement pour Q. coccifera car il présente de fortes émissions même dans des conditions de sécheresse extrême

Conclusions générales 1. Emission plus importantes en compétition intraspécifique Cependant Nous ne connaissons pas encore si les émissions seraient supérieures dans des peuplements monospécifiques ou hétérogènes C’est pourquoi on a aussi pris en compte la compétition interspécifiqe (données non encore traitées) 2. La composition des émissions peut changer selon la saison C. albidus Q. coccifera Monoterpènes Eté Monoterpènes Sesquiterpènes Monoterpènes ~ sesquiterpènes (En serre) Printemps Le potentiel d’inflammation varie pour une même espèce selon la saison

Conclusions générales Terpènes : pas de gradient en milieu fermé Terpènes : pas de différence de concentration entre les deux milieux. Hexane et bicyclohexane : gradient en hauteur en milieu fermé ( litière) Hexane et bicyclohexane : entre 100 et 1000 fois plus en milieu fermé Possibles « Nappes » de COVB non terpéniques et très inflammables en milieu fermé, qui atteignent de très fortes concentrations (jusqu’à 4mg/l) Cependant Proviennent ces deux composés réellement des végétaux? Si ce sont des composés d’origine anthropique, pourquoi sont-ils jusqu’à 1000 fois inférieurs en milieu ouvert? 3. Sont-ils le résultat de la décomposition dans l’atmosphère des émissions naturellement émises par les végétaux? Les mesures n’ont été effectuées que pendant 1 heure et sur une seule journée sur chaque milieu en été (2004) Répétition des mesures été 2005 : mesures en continu, sur trois journées par milieu