Des cultures qui luttent contre le changement climatique de l’intérieur
Alors que le changement climatique intensifie les vagues de chaleur, les sécheresses et les conditions météorologiques extrêmes, l’agriculture est confrontée à un double défi: nourrir une population mondiale croissante tout en réduisant son empreinte environnementale. Crop4Clima(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), un projet financé par le CEI, s’attaque aux deux problèmes à la fois en repensant la façon dont les plantes traitent le dioxyde de carbone. «L’industrie agricole, et en particulier les producteurs de canola, sont gravement touchés par le changement climatique», déclare Silvia Shaked, vice-présidente des technologies expérimentales de la société israélienne de biotechnologie Evogene Ltd(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), et coordinatrice du projet Crop4Clima. «Le marché attend une solution qui changera la donne et permettra aux cultures de s’adapter au nouvel environnement. Je crois que Crop4Clima peut apporter cette solution.» Lancé en mai 2023 et se poursuivant jusqu’à la fin de 2025, Crop4Clima a été financé par le Conseil européen de l’innovation (CEI)(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et coordonné par Evogene Ltd. Son objectif était de mettre au point les premières variétés de colza et de canola capables d’absorber jusqu’à 60 % de CO2 en plus, d’utiliser environ 20 % d’eau en moins, et de conserver une teneur élevée en huile, même dans des conditions de sécheresse et d’autres stress climatiques.
Reprogrammer la photosynthèse
Au cœur du projet se trouve une innovation en biologie synthétique qui s’attaque à une inefficacité majeure des plantes connue sous le nom de photorespiration. Ce processus se produit lorsque l’enzyme végétale rubisco lie par erreur l’oxygène au lieu du dioxyde de carbone, déclenchant une réaction inutile qui libère du CO2 et consomme de l’énergie. La photorespiration peut réduire l’efficacité de la photosynthèse de 20 à 50 %. Pour surmonter ce goulot d’étranglement, des chercheurs de l’Institut Max Planck de microbiologie terrestre (MPI)(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ont mis au point une nouvelle voie métabolique synthétique appelée voie du tartronyl-CoA (TaCo). Au lieu de libérer du CO2 pendant la photorespiration, cette voie le piège et le refixe, transformant ainsi un processus de perte en un processus de gain. Le résultat est une plante qui se comporte comme si elle avait reçu une mise à niveau de son moteur interne: elle conserve son énergie, assimile davantage de carbone et continue de croître même dans des conditions stressantes telles que la chaleur et la pénurie d’eau.
Du laboratoire au terrain
Dans le cadre de Crop4Clima, la voie TaCo a été introduite avec succès dans des lignées de colza commercialement pertinentes en recourant aux plateformes avancées d’ingénierie végétale d’Evogene. Les essais de validation ont montré que les plantes modifiées se comportaient de manière cohérente d’une génération à l’autre, avec de nettes améliorations en termes de croissance, de santé physiologique et de rendement. Le projet a démontré plusieurs avantages clés, notamment une meilleure tolérance à la sécheresse et à la chaleur, une assimilation accrue du carbone et une qualité soutenue des semences, un facteur crucial pour les producteurs de canola et les marchés de l’alimentation humaine et animale en aval. Il est important de noter qu’il n’existe actuellement aucune culture commerciale présentant cette combinaison de caractéristiques. Le colza et la canola sont des cultures importantes en Europe et dans le monde, et la technologie présente un potentiel d’application considérable pour d’autres produits agricoles tels que le soja, le coton et le riz.
Vers une agriculture intelligente face au changement climatique
Au-delà du développement technique, Crop4Clima travaille au déploiement commercial. Le projet prévoit la création d’une entreprise spécialisée dans les semences et a déjà commencé à élaborer un modèle commercial adapté à l’évolution des chaînes de valeur alimentaires et aux objectifs climatiques. Des accords précommerciaux avec des partenaires industriels visent à préparer la technologie en vue de sa commercialisation. Dans l’ensemble, Crop4Clima apporte la preuve irréfutable que l’ingénierie ciblée des voies métaboliques peut donner naissance à des cultures à la fois plus productives et plus durables. En transformant les plantes en puits de carbone plus efficaces, le projet ouvre la voie à un avenir où l’agriculture fera partie de la solution au problème du changement climatique, plutôt que d’en être la victime.
