# ACOUFREEZE. Suivi des stress liés au gel chez les arbres par l'analyse de la forme des ondes des émissions acoustiques

Thierry Ameglio

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Thierry Ameglio. ACOUFREEZE. Suivi des stress liés au gel chez les arbres par l'analyse de la forme des ondes des émissions acoustiques. Les Cahiers de l'ANR, 2019, 11, pp.12. hal-03209960

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Submitted on 21 Mar 2025

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# ACOUFREEZE

## Suivi des stress liés au gel chez les arbres par l'analyse de la forme des ondes des émissions acoustiques

### — Rappel des objectifs

* Prédire la limite altitudinale des arbres à partir de leurs résistances au gel.

* Utiliser une nouvelle méthode acoustique de mesure des résistances au gel chez les Angiospermes.

Le gel est un facteur limitant pour la vie des plantes, car il peut causer des dommages sur les tissus vivants et la formation d'embolie dans des conduits du xylème. La formation de glace dans les tissus végétaux est habituellement détectée par analyse de dégagement de chaleur ou par thermographie infrarouge, alors que l'embolie induite par les cycles gel-dégels est mesurée par la perte de conductivité hydraulique (PLC). Nous avons utilisé plusieurs méthodes non destructives complémentaires pour comprendre les mécanismes produits lors d'un cycle gel-dégel et pour valider une nouvelle méthode acoustique (EUs). La source exacte des EUs émis lors d'un cycle gel-dégel n'avait pas été identifiée jusqu'à présent, en particulier chez les Angiospermes, dans lesquels les tissus du xylème sont composés de plusieurs types cellulaires différents.

Notre projet a permis de réaliser des progrès importants sur la façon de détecter les EUs afin de permettre le suivi de :

* (i) la formation de la glace et sa propagation (Charrier et al. 2015 ; Charra-Vaskou et al., 2016),

* (ii) la localisation de glace dans le xylème (Charrier et al. 2014a),

* (iii) la perte de conductivité hydraulique après un cycle de gel-dégel (Charrier et al. 2014b),

* (iv) les dommages générés sur les cellules vivantes (Kasuga et al. 2015).

### — Résultats majeurs

Nos résultats indiquent que les événements de cavitation sont générés par le front de formation de la glace et produisent des EUs. Les seuils de cavitation des différentes espèces sont ainsi atteints lors de la prise en glace en lien avec le potentiel hydrique de la glace, qui lui dépend également de la température, tandis que l'expansion des bulles de gaz et l'embolie résultante se produisent lors du dégel. Ce potentiel hydrique très faible, rencontré à l'interface eau-glace est crucial, car il peut provoquer à la fois une plasmolyse irréversible des cellules vivantes du bois et de l'écorce (flux d'eau) et l'embolie des vaisseaux du xylème. Contrairement à une embolie causée par la sécheresse, l'analyse des EUs au cours des cycles de gel-dégel peut permettre de distinguer entre les étapes de cavitation et d'embolie, selon les phases de congélation et de décongélation, respectivement. Analyse des EUs permet de nouvelles perspectives dans le processus complexe de la prise en glace du xylème, et peut être utilisé pour surveiller la propagation de la glace dans une plante entière in natura en relation avec l'intensité des stress et la physiologie de la plante.

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Illustration de quelques productions du projet ACOUFREEZE et photo des équipes Autrichiennes et Françaises lors du 2nd plenary meeting d'Innsbruck en décembre 2013.

### — Production scientifique et valorisation

Le consortium de ce projet a permis l'obtention d'une importante production académique (7 publications à comité de lecture) et de qualité (IFmoyen = 5.275 ; toutes de notoriété Excellente ou Exceptionnelle en Forestry et/ou Plant Sciences). Ces très bons résultats sont liés à la complémentarité des deux équipes qui avaient déjà l'habitude de travailler ensemble pour 2 précédents projets Huber Curien et à l'aide du partenaire Industriel, leader mondial des techniques acoustiques utilisées dans ce projet.

**Le projet ACOUFREEZE**

Partenaires : UMR 547 PIAF (INRA), Université d'Innsbruck (Autriche), MISTRAS (France).

**COORDINATEUR**

Thierry Ameglio : thierry.ameglio@inra.fr