Diversité génétique

La diversité génétique constitue l’un des fondements invisibles de la résilience du vivant.

Deux arbres appartenant à la même espèce peuvent sembler presque identiques. Pourtant, leurs génomes peuvent différer suffisamment pour que l’un résiste mieux à une sécheresse, qu’un autre supporte davantage le gel, qu’un troisième résiste à une maladie et qu’un quatrième continue à produire dans un sol pauvre ou salin.

Cette diversité constitue une sorte de réservoir d’adaptation.

Dans un environnement stable, certaines différences génétiques peuvent sembler secondaires. Mais lorsque les conditions changent rapidement — hausse des températures, sécheresses répétées, nouvelles maladies, modification des saisons, événements extrêmes — ces différences peuvent devenir déterminantes.

La diversité génétique est le capital biologique qui permet à une population de ne pas dépendre d’un seul futur.

Pour l’agroclimatologie et la Vision Omakëya™, cette notion est fondamentale : il ne suffit pas de sélectionner « la meilleure espèce ». Il faut préserver et organiser une diversité d’espèces, de variétés, de populations et de génotypes, afin de construire des écosystèmes capables d’évoluer avec leur environnement.

1. Qu’est-ce que la diversité génétique ?

La diversité génétique correspond à la diversité des caractéristiques héréditaires présentes :

entre espèces ;
entre populations d’une même espèce ;
entre individus d’une population ;
et parfois entre différentes lignées ou variétés.

Elle provient notamment de :

mutations ;
recombinaisons génétiques ;
reproduction sexuée ;
brassage génétique ;
flux de gènes ;
hybridation.

Elle constitue la matière première sur laquelle peut agir la sélection naturelle.

2. Espèce ne signifie pas uniformité

Dire :

« Cette plante est une espèce résistante à la sécheresse »

est souvent beaucoup trop simplificateur.

Une espèce peut contenir des populations présentant des adaptations locales très différentes.

Certaines peuvent être adaptées :

à un climat froid ;
à un climat chaud ;
à un climat sec ;
à un sol calcaire ;
à un sol acide ;
à des conditions salines ;
à des périodes d’inondation.

L’espèce possède alors une diversité interne beaucoup plus importante que ne le laisse penser son seul nom botanique.

3. Le génome comme réservoir d’information

Le génome contient l’information permettant notamment la construction et le fonctionnement de l’organisme.

Mais l’expression de cette information dépend également :

du développement ;
de l’environnement ;
de l’épigénétique ;
des interactions avec le microbiome ;
des ressources disponibles.

La résilience végétale ne dépend donc jamais uniquement d’un « gène de résistance ».

4. Les allèles

Un même gène peut exister sous différentes versions appelées allèles.

Ces différences peuvent contribuer à produire des variations de caractères.

Par exemple, des populations peuvent présenter des différences concernant :

date de floraison ;
taille ;
architecture racinaire ;
ouverture stomatique ;
tolérance thermique ;
résistance aux pathogènes ;
teneur en composés protecteurs.

5. Pourquoi la diversité est-elle utile ?

Imaginons une population composée de 1 000 arbres.

Si les 1 000 arbres possèdent exactement la même sensibilité à une maladie, l’arrivée d’un nouveau pathogène peut provoquer une catastrophe.

À l’inverse, si la population présente une diversité importante :

certains individus peuvent être sensibles ;
certains intermédiaires ;
certains résistants.

Les individus résistants peuvent alors survivre et contribuer à la génération suivante.

La diversité constitue donc une assurance biologique, sans garantir pour autant la survie.

6. Diversité et changement climatique

Le changement climatique augmente l’importance de cette diversité.

Une population peut être confrontée simultanément à :

température moyenne plus élevée ;
canicules ;
sécheresses ;
pluies extrêmes ;
nouveaux ravageurs ;
nouveaux pathogènes ;
décalage des saisons ;
augmentation des incendies.

La combinaison de plusieurs contraintes rend les réponses difficiles à prévoir.

7. Adaptation locale

Une population végétale peut progressivement développer des caractéristiques adaptées à son environnement local.

C’est ce que l’on peut appeler une adaptation locale lorsque les différences ont une base génétique et confèrent un avantage dans l’environnement considéré.

Ainsi, deux populations d’une même espèce peuvent avoir des performances très différentes lorsqu’elles sont cultivées dans un même environnement.

8. Les écotypes

Un écotype correspond à une population présentant des caractéristiques adaptées à un environnement particulier.

On peut rencontrer des différences associées :

à l’altitude ;
à la latitude ;
à l’exposition ;
à la sécheresse ;
à la salinité ;
au type de sol.

Ces populations peuvent représenter des ressources génétiques extrêmement intéressantes pour l’adaptation future.

9. Les provenances

Chez les arbres, la notion de provenance est particulièrement importante.

Deux lots de graines appartenant à la même espèce mais provenant de régions différentes peuvent présenter des comportements très différents.

Cela concerne notamment :

croissance ;
débourrement ;
floraison ;
résistance au gel ;
tolérance à la sécheresse ;
phénologie.

Le choix d’une essence ne suffit donc pas.

Il faut parfois choisir la provenance.

10. Le paradoxe du déplacement climatique

Une provenance locale est souvent bien adaptée à son environnement actuel.

Mais si le climat change rapidement, cette adaptation peut devenir insuffisante.

Il peut alors être pertinent d’introduire progressivement des provenances provenant de régions présentant aujourd’hui des conditions proches de celles attendues demain.

Cela doit cependant être fait avec prudence.

11. Ne pas confondre climat futur et climat actuel

Une erreur fréquente consiste à rechercher simplement :

« Quelle plante pousse aujourd’hui dans une région qui aura le climat de mon territoire en 2100 ? »

Le raisonnement est incomplet.

Le futur climat dépend aussi :

des sols ;
de l’hydrologie ;
des ravageurs ;
des maladies ;
de la photopériode ;
des interactions biologiques ;
des événements extrêmes.

Le climat n’est qu’une partie de la niche écologique.

12. La plasticité génétique

La diversité génétique permet à une population de présenter différentes réponses à son environnement.

Mais il faut également distinguer cette diversité de la plasticité phénotypique.

Deux individus génétiquement différents peuvent répondre différemment au même environnement.

Un même génotype peut également modifier son fonctionnement selon les conditions.

Ces deux mécanismes sont complémentaires.

13. Plasticité et diversité

La résilience peut donc provenir de deux niveaux :

plasticité

→ un même génotype ajuste son fonctionnement.

diversité génétique

→ plusieurs génotypes présentent des réponses différentes.

Une population possédant les deux dispose d’une palette de réponses plus large.

14. La sélection naturelle

La sélection naturelle agit sur les différences héritables entre individus.

Lorsque l’environnement change, certaines caractéristiques peuvent devenir avantageuses.

Les individus possédant ces caractéristiques peuvent alors avoir :

davantage de survie ;
davantage de reproduction ;
davantage de descendants.

Au fil des générations, la fréquence de certains allèles peut augmenter.

15. La sélection n’est pas une volonté

Une espèce ne « décide » pas de s’adapter.

Les variations apparaissent notamment par mutation et recombinaison.

L’environnement agit ensuite comme un filtre.

Il favorise statistiquement certaines caractéristiques dans un contexte donné.

16. La vitesse de l’évolution

Une question essentielle pour 2100 est :

L’évolution génétique peut-elle suivre la vitesse du changement climatique ?

La réponse dépend fortement :

du temps de génération ;
de la diversité initiale ;
de la taille de la population ;
du flux génétique ;
de la pression de sélection ;
de l’intensité du changement environnemental.

Une plante annuelle peut évoluer sur quelques dizaines de générations en quelques décennies.

Un arbre centenaire évolue beaucoup plus lentement à l’échelle de sa population.

17. Les arbres : un cas particulier

Les arbres combinent :

longue durée de vie ;
reproduction relativement tardive ;
génération lente ;
forte variabilité individuelle ;
dispersion des graines parfois importante.

Un arbre planté aujourd’hui peut encore être vivant en 2100.

Il doit donc être capable de supporter plusieurs décennies de changement environnemental.

18. La stratégie « diversité plutôt que prédiction »

Face à cette incertitude, une stratégie consiste à éviter de sélectionner un seul génotype considéré comme optimal.

On peut plutôt constituer des populations comprenant :

plusieurs provenances ;
plusieurs lignées ;
plusieurs variétés ;
plusieurs phénotypes.

L’objectif est de conserver une distribution de réponses.

19. Le portefeuille biologique

On peut comparer cette stratégie à un portefeuille diversifié.

Un portefeuille financier ne dépend pas d’un seul actif.

De la même manière, un écosystème résilient ne devrait pas dépendre :

d’une seule espèce ;
d’une seule variété ;
d’une seule provenance ;
d’un seul trait fonctionnel.

La diversité réduit le risque qu’une perturbation unique détruise l’ensemble du système.

20. Diversité intra-spécifique

La biodiversité est souvent mesurée entre espèces.

Mais la diversité au sein d’une même espèce peut être tout aussi importante.

Exemple :

un verger composé de plusieurs variétés d’une même espèce peut présenter une résilience supérieure à un verger génétiquement très uniforme.

21. Les variétés anciennes

Les variétés anciennes et populations locales peuvent constituer des réservoirs génétiques précieux.

Elles peuvent conserver des caractères abandonnés par la sélection moderne :

rusticité ;
résistance à certains stress ;
tolérance aux sols pauvres ;
adaptation à des conditions locales ;
diversité des dates de maturation.

Elles ne sont cependant pas automatiquement « meilleures ».

Elles constituent surtout des ressources génétiques.

22. Les semences paysannes

Les populations reproduites localement peuvent maintenir une diversité génétique importante.

La sélection réalisée au fil des générations peut produire des populations adaptées aux conditions particulières d’un territoire.

Cette diversité peut devenir particulièrement précieuse dans un contexte climatique instable.

23. Les banques de graines

Les banques de graines permettent de conserver une partie du patrimoine génétique végétal.

Elles peuvent préserver :

espèces ;
variétés ;
populations ;
lignées.

Elles constituent une forme d’assurance génétique ex situ.

24. Conservation ex situ et in situ

Deux stratégies sont complémentaires.

Ex situ

Conserver le matériel génétique :

banques de graines ;
collections ;
vergers conservatoires ;
banques de gènes.

In situ

Maintenir les populations dans leur environnement naturel.

La conservation in situ permet notamment de poursuivre :

adaptation ;
sélection ;
interactions écologiques.

25. Les vergers conservatoires

Un verger conservatoire peut maintenir plusieurs variétés anciennes d’une même espèce.

Il constitue à la fois :

un patrimoine ;
une banque génétique vivante ;
un site d’observation ;
un matériel potentiel pour la sélection future.

26. Les collections Omakëya™

Dans la Vision Omakëya™, on pourrait imaginer des collections climatiques vivantes.

Un même jardin pourrait accueillir plusieurs génotypes ou provenances d’une espèce.

On pourrait ensuite observer :

survie ;
croissance ;
floraison ;
fructification ;
sensibilité aux maladies ;
consommation d’eau.

Le jardin devient alors un laboratoire biologique à ciel ouvert.

27. Expérimentation multi-provenances

Pour les arbres, une expérimentation peut comparer :

Provenance A

Provenance B

Provenance C

Provenance D

dans les mêmes conditions pédoclimatiques.

On mesure ensuite leurs performances.

Cette approche permet d’éviter de choisir une provenance uniquement sur des suppositions climatiques.

28. Les essais communs

Un common garden experiment consiste à cultiver différentes populations dans un même environnement.

Si elles conservent des différences significatives, cela peut révéler une composante génétique.

C’est une méthode importante pour distinguer :

effet environnemental

différence génétique.

29. Les transplantations réciproques

Une méthode encore plus informative consiste à comparer plusieurs populations dans plusieurs environnements.

Par exemple :

population A → environnement A

population A → environnement B

population B → environnement A

population B → environnement B

Cela permet d’étudier l’adaptation locale et les interactions entre génotype et environnement.

30. Génotype × environnement

Le comportement d’une plante peut être résumé conceptuellement par :

performance = génotype × environnement × interaction

Un génotype excellent dans un environnement peut être médiocre dans un autre.

Il n’existe donc pas nécessairement de « meilleur génotype universel ».

31. Les traits fonctionnels

Pour sélectionner les végétaux du futur, il peut être plus pertinent d’étudier des traits fonctionnels que de simples noms d’espèces.

Par exemple :

profondeur racinaire ;
surface foliaire ;
densité stomatique ;
épaisseur foliaire ;
teneur en matière sèche ;
efficacité hydraulique ;
capacité de fermeture stomatique ;
résistance à la cavitation ;
phénologie.

32. La diversité fonctionnelle

Deux espèces peuvent être différentes taxonomiquement mais présenter des fonctions très similaires.

Inversement, deux variétés de la même espèce peuvent présenter des différences fonctionnelles importantes.

Pour Omakëya™, il faut donc considérer :

diversité taxonomique

diversité génétique

diversité fonctionnelle.

33. La résistance à la sécheresse

La diversité génétique peut concerner :

architecture racinaire ;
profondeur d’enracinement ;
régulation stomatique ;
osmoprotection ;
stockage d’eau ;
efficience de l’utilisation de l’eau.

Certaines populations peuvent maintenir leur fonctionnement plus longtemps sous déficit hydrique.

34. La résistance thermique

Des différences génétiques peuvent également concerner :

stabilité des protéines ;
membranes cellulaires ;
protection antioxydante ;
régulation stomatique ;
réponse aux fortes températures.

La tolérance à la chaleur n’est donc pas une caractéristique unique.

35. Les maladies

La diversité génétique constitue également une défense contre les épidémies.

Une population uniforme peut présenter une vulnérabilité collective.

Une population diversifiée peut présenter des niveaux de sensibilité différents.

Cela peut limiter la vitesse de propagation d’une maladie.

36. La coévolution

Les plantes évoluent en interaction avec :

herbivores ;
insectes ;
champignons ;
bactéries ;
virus ;
pollinisateurs.

La diversité génétique des plantes peut donc participer à la dynamique évolutive de tout l’écosystème.

37. Les microbiomes

La diversité génétique végétale interagit également avec le microbiome.

Deux génotypes peuvent présenter des différences dans :

exsudats racinaires ;
recrutement microbien ;
mycorhization ;
composition de la rhizosphère.

La sélection d’une plante peut donc indirectement modifier son environnement biologique.

38. Les arbres et leurs symbioses

La résistance d’un arbre ne dépend pas nécessairement uniquement de son génome.

Elle peut dépendre de l’ensemble :

arbre + mycorhizes + bactéries + sol + climat.

Cela conduit à une conception plus large du « patrimoine adaptatif ».

39. Les flux génétiques

Le pollen et les graines permettent aux gènes de circuler entre populations.

Ce flux génétique peut :

augmenter la diversité ;
introduire de nouveaux allèles ;
réduire certains effets de consanguinité.

Mais il peut aussi réduire certaines adaptations locales si les apports génétiques sont mal adaptés.

40. La connectivité écologique

Les corridors écologiques étudiés précédemment jouent donc également un rôle génétique.

Un corridor peut permettre :

population A → pollen/graines → population B

et maintenir ainsi une connectivité génétique.

La biodiversité spatiale devient donc également une biodiversité évolutive.

41. L’isolement génétique

Lorsque les populations deviennent isolées, elles peuvent subir :

dérive génétique ;
perte d’allèles ;
diminution de diversité ;
consanguinité.

Les petites populations sont particulièrement vulnérables.

42. La dérive génétique

La dérive génétique correspond aux variations aléatoires des fréquences alléliques.

Elle peut être particulièrement importante dans les petites populations.

Un allèle peut ainsi disparaître simplement par hasard, même s’il pourrait avoir une utilité dans un futur environnement.

43. Le goulot d’étranglement

Une population fortement réduite peut perdre une partie importante de sa diversité génétique.

C’est un goulot d’étranglement génétique.

Après une catastrophe :

incendie ;
maladie ;
sécheresse extrême ;
destruction d’habitat ;

la conservation des survivants devient donc particulièrement importante.

44. La recolonisation

Lorsqu’une population recolonise un territoire, elle peut provenir d’un nombre réduit d’individus.

La diversité génétique initiale peut alors être faible.

Il faut donc parfois favoriser la recolonisation depuis plusieurs populations sources.

45. Les mélanges de provenances

Mélanger plusieurs provenances peut parfois augmenter la diversité génétique.

Mais cette stratégie doit être raisonnée.

Il faut prendre en compte :

adaptation locale ;
risque sanitaire ;
compatibilité ;
flux génétiques ;
objectifs de conservation.

La diversité n’est pas synonyme de mélange sans contrôle.

46. Sélection artificielle

L’agriculture a profondément modifié la diversité génétique des plantes.

La sélection a favorisé certains caractères :

rendement ;
taille ;
goût ;
précocité ;
uniformité ;
conservation ;
résistance.

Cette sélection a parfois conduit à une réduction de diversité génétique.

47. Le paradoxe de l’uniformité

L’uniformité facilite souvent :

mécanisation ;
récolte ;
commercialisation ;
standardisation.

Mais elle peut augmenter la vulnérabilité collective.

Une culture génétiquement homogène peut être très performante dans des conditions données et très fragile face à une perturbation nouvelle.

48. La résilience plutôt que le rendement maximal

Pour 2100, la question pourrait évoluer de :

« Quelle variété produit le plus ? »

vers :

« Quelle population maintient une production acceptable dans la plus grande diversité de conditions ? »

C’est un changement majeur de paradigme.

49. Le rendement sous stress

Il devient pertinent d’évaluer les plantes dans :

année humide ;
année normale ;
année sèche ;
année très chaude ;
année froide ;
année avec attaque pathogène.

Une variété légèrement moins productive en année idéale peut devenir beaucoup plus intéressante si elle conserve son rendement lors des années difficiles.

50. La stabilité interannuelle

Un indicateur important pourrait être :

stabilité de production

plutôt que simplement :

production maximale.

Une population résiliente peut produire :

90 → 85 → 88 → 82 → 91

alors qu’une population très spécialisée peut produire :

120 → 45 → 110 → 30 → 115.

La première peut être plus intéressante pour une agriculture confrontée à des années climatiques très variables.

51. Les mélanges variétaux

Une culture peut associer plusieurs variétés.

Les différences de :

précocité ;
architecture ;
résistance ;
profondeur racinaire ;

peuvent répartir les risques.

Cette stratégie est déjà utilisée dans différents systèmes agricoles.

52. Diversité et assurance climatique

La diversité génétique peut être considérée comme une assurance biologique contre l’incertitude climatique.

Elle ne supprime pas le risque.

Elle augmente la probabilité que certains individus ou certaines lignées disposent des caractéristiques nécessaires lorsque les conditions changent.

53. Les banques génétiques du futur

Pour préparer 2100, il devient pertinent de conserver :

semences ;
pollen ;
tissus ;
ADN ;
clones ;
collections vivantes.

Mais conserver un génome ne suffit pas toujours.

Il faut également conserver les populations et leurs interactions écologiques lorsque cela est possible.

54. L’ADN et la génomique

Les techniques modernes permettent d’étudier directement la diversité génétique.

On peut rechercher :

variants ;
marqueurs ;
structure des populations ;
parentés ;
flux génétiques.

La génomique devient ainsi un outil de conservation et de sélection.

55. Sélection génomique

La sélection génomique cherche à utiliser des informations génétiques pour prédire certaines performances.

Elle pourrait contribuer à identifier plus rapidement des individus présentant un potentiel intéressant.

Mais la prédiction génétique reste dépendante :

de la qualité des données ;
des populations étudiées ;
de l’environnement ;
des interactions génotype × environnement.

56. Intelligence artificielle et diversité génétique

L’IA peut contribuer à croiser :

génomes ;
phénotypes ;
données climatiques ;
données pédologiques ;
performances agronomiques ;
historiques de sécheresse.

Elle peut rechercher des associations difficiles à détecter manuellement.

57. Le jumeau numérique génétique

À terme, la Vision Omakëya™ pourrait intégrer une base décrivant :

espèce

→

population

→

provenance

→

génotype

→

traits fonctionnels

→

climat

→

sol

→

performance.

On obtiendrait alors une sorte de jumeau numérique génétique et agroclimatique.

58. Sélection évolutive

Une autre approche consiste à laisser une population évoluer dans des conditions contrôlées.

On peut conserver une diversité importante puis sélectionner progressivement les populations qui maintiennent les meilleures performances sous stress.

Cette approche cherche moins à fabriquer immédiatement une plante parfaite qu’à favoriser une capacité d’adaptation collective.

59. Sélection participative

Les agriculteurs peuvent également participer à la sélection.

Ils connaissent :

leurs sols ;
leur climat ;
leurs contraintes ;
leurs pratiques ;
leurs événements extrêmes.

La sélection locale peut ainsi compléter les programmes scientifiques.

60. Le rôle des jardins

Les jardins peuvent devenir des espaces de conservation génétique.

Un jardin peut accueillir :

plusieurs variétés ;
plusieurs provenances ;
anciennes populations ;
nouvelles sélections.

La diversité devient alors visible et mesurable.

61. Le verger comme banque génétique

Un verger Omakëya™ pourrait volontairement associer plusieurs variétés d’une même espèce.

Par exemple :

pommier A + B + C + D + E

plutôt que :

pommier A × 100.

La diversité augmente la résilience potentielle du verger.

62. Les forêts du futur

Pour les arbres forestiers, la stratégie pourrait combiner :

diversité d’espèces ;
diversité de provenances ;
diversité génétique intra-spécifique ;
diversité d’âges ;
diversité fonctionnelle.

Cela crée plusieurs niveaux de protection.

63. Diversité verticale

Une forêt résiliente peut également associer :

grands arbres ;
arbres intermédiaires ;
arbustes ;
herbacées ;
plantes couvre-sol.

Chaque strate possède des contraintes différentes.

64. Diversité temporelle

La diversité ne concerne pas seulement l’espace.

Des espèces peuvent être actives à différentes périodes :

floraison précoce ;
floraison printanière ;
floraison estivale ;
floraison automnale.

Cette diversité temporelle stabilise certaines fonctions écologiques.

65. Diversité des réponses

Le concept essentiel pour Omakëya™ peut être résumé ainsi :

ne pas rechercher uniquement la diversité des espèces, mais rechercher la diversité des réponses aux perturbations.

Deux plantes différentes mais toutes deux extrêmement sensibles à la sécheresse apportent moins de complémentarité que deux plantes présentant des réponses différentes.

66. La redondance fonctionnelle

Plusieurs espèces peuvent remplir une fonction similaire.

Si l’une disparaît, une autre peut partiellement prendre le relais.

Cette redondance augmente la robustesse du système.

67. La complémentarité fonctionnelle

À l’inverse, certaines espèces remplissent des fonctions différentes :

fixation d’azote ;
production de biomasse ;
enracinement profond ;
couverture du sol ;
ombrage ;
production de nectar.

La combinaison de fonctions peut améliorer le fonctionnement global.

68. Diversité génétique et réseaux trophiques

La diversité génétique végétale peut se répercuter dans toute la chaîne écologique.

Différents génotypes peuvent présenter des différences de :

floraison ;
nectar ;
feuilles ;
fruits ;
composés chimiques.

Ces différences peuvent influencer :

plantes → herbivores → prédateurs → décomposeurs.

69. Diversité génétique et pollinisateurs

Des génotypes différents peuvent modifier :

calendrier de floraison ;
quantité de nectar ;
quantité de pollen ;
composition florale.

La diversité génétique peut donc contribuer indirectement à maintenir les réseaux de pollinisation.

70. Diversité et sols vivants

Les différences entre plantes peuvent également modifier :

exsudats racinaires ;
microbiome ;
matière organique ;
mycorhization ;
structure du sol.

La diversité génétique végétale peut donc avoir des conséquences sur le sol.

71. Le principe Omakëya™

La Vision Omakëya™ peut ainsi considérer quatre niveaux de diversité :

Niveau 1 — diversité génétique

Variétés, populations, provenances.

Niveau 2 — diversité spécifique

Plusieurs espèces.

Niveau 3 — diversité fonctionnelle

Plusieurs stratégies écologiques.

Niveau 4 — diversité spatiale

Plusieurs habitats et microclimats.

La résilience maximale apparaît lorsque ces niveaux se combinent.

72. Concevoir un jardin génétiquement résilient

Un jardin pourrait volontairement intégrer :

plusieurs variétés fruitières ;
plusieurs provenances d’arbres ;
plusieurs espèces de haies ;
plusieurs plantes fixatrices d’azote ;
plusieurs espèces florales ;
plusieurs types de racines.

Le système devient moins dépendant d’une seule réponse biologique.

73. Concevoir un verger pour 2100

Un verger prospectif pourrait comporter :

plusieurs variétés

plusieurs porte-greffes

plusieurs provenances lorsque pertinent

plusieurs profondeurs racinaires

plusieurs périodes de floraison

plusieurs périodes de maturation.

Il devient alors un système de gestion du risque climatique.

74. Concevoir une agroforêt

Une agroforêt peut associer :

arbres ;
arbustes ;
fruitiers ;
légumineuses ;
plantes herbacées ;
couvre-sol.

La diversité génétique vient s’ajouter à cette diversité structurelle.

75. Les espèces du futur ne seront pas nécessairement nouvelles

Une idée importante est que les plantes du futur ne seront pas forcément des espèces actuellement inconnues.

Une partie du potentiel futur peut déjà exister dans :

variétés anciennes ;
populations sauvages ;
écotypes ;
provenances méridionales ;
populations marginales ;
collections botaniques.

Le véritable défi consiste souvent à identifier et préserver ce potentiel avant sa disparition.

76. Les populations marginales

Les populations vivant à la limite chaude ou sèche de l’aire d’une espèce peuvent posséder des caractéristiques particulièrement intéressantes.

Elles sont déjà soumises à des conditions extrêmes.

Elles peuvent donc constituer des réservoirs de traits adaptés.

77. Attention à la sélection d’un seul « champion »

Choisir une seule variété supposée parfaite présente un risque.

Le climat futur est incertain.

Une sélection optimale pour :

+4 °C

peut ne pas être optimale pour :

sécheresse prolongée ;
pluies extrêmes ;
nouveau pathogène ;
hiver exceptionnellement froid.

Il faut donc conserver plusieurs options.

78. Une stratégie par scénarios

Omakëya™ peut fonctionner avec plusieurs scénarios :

Scénario sec

Sélection de génotypes économes en eau.

Scénario chaud

Sélection de génotypes thermotolérants.

Scénario humide

Sélection de génotypes tolérant l’engorgement.

Scénario extrême

Maintien d’une diversité maximale.

79. Le principe de diversité adaptative

On peut résumer la stratégie :

incertitude climatique

↓

diversité génétique

↓

diversité de réponses

↓

sélection naturelle et adaptation

↓

résilience du système.

80. La diversité comme stratégie contre l’incertitude

Le futur climatique ne peut pas être prédit avec une précision parfaite à l’échelle de chaque parcelle.

Il est donc dangereux de concevoir un système reposant sur une seule trajectoire.

La diversité permet de conserver plusieurs trajectoires possibles.

81. 2030 : conserver

À court terme :

identifier les populations intéressantes ;
collecter des semences ;
conserver les variétés anciennes ;
cartographier les provenances ;
créer des collections.

Objectif :

ne pas perdre le patrimoine génétique existant.

82. 2050 : expérimenter

À moyen terme :

essais multi-provenances ;
essais multi-variétés ;
suivi des performances ;
expérimentation sous sécheresse ;
suivi des maladies ;
sélection participative.

Objectif :

identifier les combinaisons les plus résilientes.

83. 2100 : faire évoluer

À long terme :

migration assistée lorsque pertinente ;
sélection évolutive ;
adaptation locale continue ;
renouvellement progressif des populations ;
maintien de la diversité génétique.

Objectif :

faire évoluer les écosystèmes avec leur climat.

84. La migration assistée

Lorsque la migration naturelle est trop lente, l’être humain peut parfois déplacer volontairement du matériel génétique ou des populations.

Cette stratégie est appelée migration assistée.

Elle peut être pertinente dans certains programmes forestiers, mais elle comporte des risques :

introduction de pathogènes ;
perturbation des populations locales ;
hybridation non souhaitée ;
mauvaise adaptation ;
conséquences écologiques imprévues.

Elle doit donc être fondée sur des données scientifiques.

85. L’éthique de la conservation génétique

Une question fondamentale apparaît :

Jusqu’où devons-nous intervenir dans l’évolution des végétaux ?

Faut-il :

laisser faire la sélection naturelle ?
déplacer les populations ?
sélectionner artificiellement ?
croiser les lignées ?
modifier certains caractères ?

La réponse dépend de l’objectif et du niveau de risque.

86. La frontière entre conservation et ingénierie

L’agroclimatologie du futur se situera probablement à l’interface entre :

conservation

sélection

écologie

génétique

ingénierie écologique.

L’objectif ne devrait pas être de remplacer l’évolution naturelle, mais de préserver suffisamment de diversité pour lui laisser des possibilités.

87. Une règle fondamentale

Pour les systèmes végétaux destinés à vivre plusieurs décennies :

Ne pas optimiser uniquement pour le climat actuel ; optimiser pour une distribution de climats possibles.

Cette règle devient particulièrement importante pour les plantations pérennes.

88. Le jardin comme réserve évolutive

Dans la Vision Omakëya™, un jardin peut devenir une petite réserve évolutive.

Il peut conserver :

diversité variétale ;
diversité génétique ;
diversité spécifique ;
diversité fonctionnelle.

Chaque année apporte de nouvelles observations.

89. Le jardin comme laboratoire

Le jardin peut mesurer :

dates de floraison ;
dates de débourrement ;
croissance ;
rendement ;
besoins en eau ;
dommages liés au gel ;
dommages liés aux canicules ;
maladies.

Sur plusieurs décennies, ces données peuvent devenir extrêmement précieuses.

90. La science citoyenne

Des milliers de jardins peuvent produire une quantité considérable d’observations.

Si les données sont standardisées, elles peuvent alimenter :

recherche scientifique ;
modèles climatiques biologiques ;
sélection variétale ;
cartographie des migrations végétales.

91. L’IA et les jardins distribués

Imaginez des milliers de jardins équipés de :

capteurs ;
caméras ;
stations météo ;
systèmes d’identification végétale.

Chaque jardin devient un point d’observation.

L’IA peut alors rechercher :

génotypes performants ;
décalages phénologiques ;
résistance à la sécheresse ;
nouvelles associations végétales.

92. Vers une cartographie dynamique du vivant

On pourrait produire une carte indiquant :

quelle population

→

de quelle espèce

→

dans quel sol

→

sous quel climat

→

avec quelle disponibilité en eau

→

présente quelle performance.

Cette cartographie serait beaucoup plus utile qu’une simple carte des espèces.

93. Le futur de la sélection végétale

La sélection de demain combinera probablement :

génétique classique ;
génomique ;
phénotypage ;
télédétection ;
climatologie ;
pédologie ;
hydrologie ;
intelligence artificielle.

La sélection deviendra progressivement agroclimatique.

94. Sélectionner un système plutôt qu’une plante

La véritable unité de sélection pourrait progressivement devenir :

plante + microbiome + sol + climat + pratiques.

Une plante performante dans un laboratoire peut être médiocre dans un écosystème réel.

La sélection doit donc se rapprocher des conditions réelles.

95. La résilience comme propriété collective

La résilience n’est pas nécessairement la propriété d’un individu.

Elle peut être une propriété de la population.

Une population diversifiée peut absorber certaines perturbations parce que les individus ne réagissent pas tous de la même manière.

96. La résilience et la redondance

Si plusieurs génotypes assurent une même fonction, la disparition de certains individus ne provoque pas nécessairement l’effondrement de cette fonction.

Cette redondance est particulièrement importante pour les écosystèmes soumis à des événements extrêmes.

97. La résilience et l’innovation évolutive

Une diversité importante augmente également la probabilité qu’une population possède déjà des caractéristiques utiles face à une nouvelle contrainte.

La sélection naturelle peut alors agir sur cette diversité.

La diversité actuelle devient ainsi le matériau de l’adaptation future.

98. Le patrimoine génétique comme infrastructure

Dans Omakëya™, il faut donc considérer le patrimoine génétique comme une véritable infrastructure.

Au même titre que :

sol ;
eau ;
arbres ;
haies ;
mares ;

la diversité génétique constitue une infrastructure invisible mais indispensable.

99. Le grand principe Omakëya™

Le principe peut être résumé ainsi :

Préserver la diversité pour conserver des possibilités d’évolution.

Puis :

Associer les populations pour diversifier les réponses.

Puis :

Observer les performances réelles.

Puis :

Sélectionner progressivement ce qui fonctionne.

Et enfin :

Faire évoluer continuellement le système.

100. Conclusion — Préparer le vivant à plusieurs futurs

Le changement climatique transforme profondément la manière dont nous devons concevoir les végétaux du futur.

Pendant longtemps, la sélection agricole et horticole a recherché l’optimisation :

meilleur rendement ;
meilleure forme ;
meilleure précocité ;
meilleure uniformité.

Pour les décennies à venir, une autre logique devient essentielle :

diversifier pour résister ;

observer pour comprendre ;

sélectionner pour adapter ;

conserver pour ne pas perdre ;

faire évoluer pour durer.

La diversité génétique est ce qui permet à une population de posséder plusieurs réponses possibles à un environnement incertain.

Elle permet d’éviter que toute une population soit vulnérable à la même contrainte.

Elle fournit à la sélection naturelle une matière première.

Elle facilite l’adaptation.

Elle permet également à l’homme de sélectionner progressivement les individus et populations les mieux adaptés lorsque cela est nécessaire.

Pour les jardins, vergers, agroforêts et territoires Omakëya™, la conséquence est majeure :

Il ne faut pas seulement planter des espèces résistantes au climat de demain. Il faut construire des populations végétales suffisamment diverses pour pouvoir continuer à évoluer lorsque le climat de demain deviendra lui-même le climat d’après-demain.

Le végétal de 2100 ne doit donc pas être pensé comme une variété figée.

Il doit être pensé comme une population évolutive, insérée dans un écosystème capable de s’adapter.

C’est probablement l’une des différences fondamentales entre un jardin simplement « adapté au changement climatique » et un écosystème véritablement résilient.

La Vision Omakëya™ peut ainsi être résumée par une formule simple :

diversité génétique

→ diversité des réponses

→ sélection

→ adaptation

→ résilience

→ évolution continue.

Et cette chaîne constitue l’une des bases scientifiques essentielles pour construire les paysages végétaux de 2050 et de 2100.