illustration Hervé Cochard, l'homme qui écoute les arbres
© INRAE, Bertrand Nicolas

Changement climatique et risques 5 min

Hervé Cochard, l'homme qui écoute les arbres

Chênes, sapins, frênes ou hêtres… Hervé Cochard, directeur de recherche au Laboratoire de physique et physiologie intégratives de l'arbre en environnement fluctuant du Centre INRAE Auvergne-Rhône-Alpes – Clermont-Ferrand, est une sommité des plus appréciées dans le domaine du fonctionnement hydraulique des plantes sous contraintes environnementales. Il reçoit le Laurier Défi scientifique 2020 d’INRAE.

Publié le 08 décembre 2020

Quand Hervé vous invite à entrer dans son bureau, un coup d’œil suffit pour apprécier l’essentiel de sa carrière. Au mur, les couvertures des revues les plus prestigieuses dans lesquelles il a publié jouxtent les photos de ses différents séjours à l’étranger. Sur une étagère, des appareils scientifiques côtoient un ouvrage d’Henry Horatorio Dixon - dès 1914, ce botaniste irlandais décrivait le mécanisme d’ascension de la sève dans le xylème, calé par une tranche d’arbre. Sur son bureau, portable allumé et documents empilés témoignent de la science en train de se faire.

Naturel, très naturel, disent ses collègues ; naturaliste, concède-t-il après réflexion, tel est Hervé Cochard au quotidien. Ecophysiologiste de renom, éminent spécialiste du système hydraulique des plantes, il reçoit le Laurier Défi scientifique d’INRAE pour un parcours hors du commun, autour d’une problématique d’intérêt majeur.

Et au milieu coule la sève

Tout petit, Hervé se voyait bien garde-forestier. Passionné de champignons – il est membre de la Société mycologique de France - et autres habitants des forêts, il s’engage dans des études d’agronomie.

Son diplôme en poche, il est recruté en qualité d’Attaché scientifique de l’Inra, devenu depuis INRAE, avec « une bonne opportunité de décrocher un poste de chercheur permanent à la clé ». La sécheresse de 1976 n’est pas si loin et déjà des questions se profilent. Comprendre pour expliquer, savoir pour anticiper… Hervé débute ses travaux de thèse à Nancy où il s’intéresse à la vulnérabilité à la cavitation de quelques espèces forestières.

Il a 22 ans quand il s’embarque pour les USA où il se forme alors aux techniques de la cavitation, dans le laboratoire de Melvin Tyree. « Je ne parlais guère anglais, n’avais jamais franchi les frontières » se souvient-il.

A l’origine d’une école française de l’hydraulique des arbres

Chez Hervé, développement technique et avancées scientifiques vont de pair. Les concepts techniques qu’il a développés, ont largement contribué à revisiter les connaissances sur la tolérance des arbres à sécheresse et à assurer l’essor de la thématique. Ils ont donné naissance, grâce également à l’implication d’Hervé dans les débats sur le sujet, à un véritable courant français de pensée scientifique en matière d’hydraulique des arbres qui fait désormais autorité. Il s’appuie sur une communauté scientifique qu’Hervé et ses collègues réunissent régulièrement et auquel fait écho une revue en libre accès que ceux-ci ont initiée, il y a quelques années, The Journal of Plants Hydraulics.

Côté technique, Hervé conçoit, en 1999, le Xyl’em, un appareil basé sur la méthode de la gravité qui est destiné à enregistrer la conductivité hydraulique des échantillons. En 2002, ce sera le Cavitron, un dispositif basé sur une technique de centrifugation qui permet d’évaluer rapidement la vulnérabilité des arbres à la cavitation. Plus récemment, il a contribué au développement de méthodes d’imagerie en 3D par microtomographie à rayons X, pour détecter la cavitation in vivo.

​ ​La cavitation, un marqueur du risque de mortalité

Côté science, H. Cochard met en évidence que la vulnérabilité des arbres à la cavitation varie selon les espèces. Cette variabilité est fortement corrélée avec la distribution géographique de l'espèce le long des gradients d'aridité et sa capacité à survivre à une grave pénurie d'eau. A l’inverse, elle varie peu au sein d’une même espèce.

Il montre également que tous les écosystèmes forestiers fonctionnent à peu près de la même façon, avec un compromis entre résistance à la sécheresse et capacité de croissance. « On prend une forêt tropicale, méditerranéenne ou tempérée, la marge de sécurité est à peu près la même ». « Si l’écosystème devient un peu plus sec, il arrive en limite de fonctionnement », ajoute-t-il, offrant là une explication fonctionnelle aux dépérissements observés sur plusieurs écosystèmes forestiers de la planète en lien avec la sécheresse.

Déterminismes biophysiques et moléculaires de la vulnérabilité à l'embolie chez les arbres, diversité génétique et implications écologiques…  Au-delà des mécanismes de la cavitation, Hervé a analysé la séquence des réponses des plantes à la sécheresse en agrégeant d’autres traits, dont celui des pertes d’eau au niveau de la cuticule.

Mettre en équations ses acquis et ses connaissances

En 2017, il révèle l'existence d'une limite absolue à laquelle la fermeture des stomates doit se produire pour éviter une mort rapide en cas de pénurie d'eau. Cette découverte a démontré la nécessité de réviser les points de vue actuels sur la coordination fonctionnelle entre stomates et caractéristiques hydrauliques et de fournir un cadre mécaniste pour modéliser la mortalité des plantes dans des conditions de sécheresse. Ce sera l’objet du modèle SurEau, actuellement le plus utilisé dans le domaine de l'hydraulique des plantes.

Hervé COCHARD visite le verger observatoire de la phénologie et du réchauffement climatique de son unité de Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre en environnement Fluctuant (PIAF). Clermont-ferrand, 16 septembre 2020.

C’est grave docteur ?

Sur le terrain, Hervé est dans son élément, distinguant le passage du chevreuil de celui du sanglier, soulevant une écorce pour confirmer une attaque de scolyte. Le regard tourné vers la canopée, il livre ses impressions.

« La forêt ne va pas disparaître, elle va mettre du temps à s’adapter » commente-t-il.  « Certaines espèces et certains individus succomberont au profit d’autres ».

D’autant qu’à terme, la capacité des arbres à stocker du carbone risque également d’être réduite. Dès 2004, se souvient-il « des collègues nancéens tiraient déjà la sonnette d’alarme, montrant que, dans des conditions de sécheresse extrême, la forêt devenait source de carbone plutôt que d’en être le lieu de stockage, du fait de l’arrêt de la photosynthèse et de la mortalité accrue des arbres ». Là où, à l’instar d’Elzéar Bouffier, le berger cher à Jean Giono, certains préconiseraient de planter des arbres, d’autres, au contraire, suggèrent d’exploiter les forêts actuelles en stockant de façon pérenne sous forme de matériau bois destiné à l’habitat.

« Il faut être humble devant nos inconnaissances des solutions. Il faut imaginer favoriser les initiatives, encourager la recherche, il y aura probablement un rôle à jouer des forêts domaniales pour une gestion plus durable ».

 « Le mieux à faire, ajoute-t-il, c’est de suivre la Cop21 et décarboner notre mode de vie à échéance 2050 pour rester à < 2°C ».

Offrir en partage

Côté cœur, c’est le plaisir de transmettre les résultats de son travail – un peu plus de 400 publications scientifiques en 30 ans, de nombreux cours universitaire, de plus en plus de conférences grand public - et l’envie de donner le goût de la science qui animent Hervé. A cela s’ajoutent, une grande disponibilité et une attention soutenue aux autres. Deux atouts importants pour le directeur-adjoint qu’il est aujourd’hui !

Les Lauriers, donner de l’ampleur à la recherche

Ce sont ces compétences et ces qualités que distingue le Laurier Défi scientifique. Un honneur qu’Hervé accueille avec modestie et humour : la veille de l’annonce, ses collègues n’avaient pas manqué de le chahuter un peu « tu as vu, tu as reçu des lauriers… »  Des lauriers sauce, réputés jusque-là pour être capables de résorber leur embolie contre toutes les lois de la thermodynamique ! Une résistance à la sécheresse qui s’avérera finalement être un artéfact.

 Le Laurier Défi scientifique est, lui, bien réel ! 

Photo de groupe de l'équipe d'Hervé COCHARD, Prix du défi scientifique des Laurier 2020. Clermont-Ferrand, 17 septembre 2020.

 

Les Lauriers 2020 

Catherine Foucaud-ScheunemannRédactrice

Le centre