Annonceur:
Bienvenue à l'Institut Salk Là où les guérisons commencent podcast, où les scientifiques parlent de découvertes révolutionnaires avec vos hôtes, Allie Akmal et Brittany Fair.

Foire de Bretagne :
Je suis aujourd'hui accompagné du Dr Joseph Noel. Ses recherches portent sur la chimie, la biochimie, la biologie structurale et l'évolution du métabolisme des plantes. Plus récemment, ses recherches se sont concentrées sur les moyens d'accroître le stockage du carbone dans les plantes, des cultures vivrières aux zones humides d'eau douce et marines. Dr Noel, bienvenue à Là où les guérisons commencent.

Joseph Noël :
Ravie d'être ici. Merci, Brittany.

Foire de Bretagne :
Merci d'être venu. Pour commencer, vous considérez-vous comme un biologiste végétal ou un chimiste ?

Joseph Noël :
C'est une question vraiment difficile. Je me considère comme un scientifique. J'ai grandi en aimant la nature et, après une scolarité plus formelle, je me suis passionné pour la biologie et la chimie. À l'université, je me suis intéressé à la biochimie. En master, je me suis intéressé à la biologie structurale. En observant les choses à l'échelle moléculaire et atomique, je pense que je me considère comme un scientifique. Et j'ai de la chance d'être ici au Salk, car le Salk, plus que tout autre endroit où j'ai été durant ma formation, encourage vraiment à suivre ses centres d'intérêt plutôt que de se cantonner à une discipline particulière.

Foire de Bretagne :
Et en parlant de vos intérêts en grandissant, comment avez-vous commencé à vous intéresser à l’étude des plantes en premier lieu ?

Joseph Noël :
Mon intérêt pour les plantes a commencé très jeune. Ma grand-mère, mon arrière-grand-mère et mes grand-tantes ont grandi pendant la Grande Dépression et cultivaient donc beaucoup de leurs propres aliments. Pendant la Seconde Guerre mondiale, on encourageait les gens à cultiver le plus possible pour nourrir les soldats. Quand j'étais jeune, c'était à la fin des années 60, début des années 70, on cultivait encore des jardins de la victoire et j'ai pris goût au jardinage. J'étais donc un enfant un peu particulier. J'étais aussi un fervent composteur dès mon plus jeune âge. J'ai grandi dans une petite ville de l'ouest de la Pennsylvanie, une ville minière de charbon d'environ 1,500 1,000 habitants. Aujourd'hui, elle n'est plus que d'un millier, mais chaque été, j'allais ramasser l'herbe coupée de tous les voisins qui tondaient leur pelouse, ce dont ils étaient très reconnaissants car ils devaient s'en débarrasser.

À l'automne, je ramassais les feuilles mortes. Mon grand-père, lui, allait dans les fermes du coin ramasser du fumier. Et même un été, j'étais un peu plus âgé, j'avais 16 ans, et je travaillais au parc municipal pendant l'été. Mon travail consistait simplement à réparer des choses, à tondre la pelouse, etc. Un week-end, un cirque est venu avec des éléphants et des chameaux, et il y avait des girafes. Le lundi suivant le départ du cirque, j'ai fait le tour du jardin et j'ai ramassé tout le fumier des éléphants et des chameaux, etc., et je l'ai composté. J'ai commencé avec cinq ou six variétés de plantes différentes. Au final, j'avais 30 ou 40 variétés différentes qui poussaient dans mon jardin tout au long de l'année.

Et je suis devenu célèbre dans le quartier. Quand j'y retourne, des amis de mes parents me parlent encore de l'année où on a mis de la crotte d'éléphant sur mes tomates et où j'ai eu les meilleures. Je ne sais pas si c'était à cause de la crotte d'éléphant, mais c'est aussi là que j'ai découvert la subérine ou le liège.

Foire de Bretagne :
Oh intéressant.

Joseph Noël :
Oui, j'ai essayé de composter le liège des bouteilles de vin. Je savais que c'était une substance naturelle issue des plantes, et j'ai remarqué que c'était la seule chose que je mettais dans mon composteur, où je pouvais retourner l'année suivante, voire l'année suivante, tamiser le compost, et il aurait exactement le même aspect. C'était donc le premier indice que ce liège, qui est de la subérine, résistait à la décomposition.

Foire de Bretagne :
Et qu'étudiez-vous actuellement ici à Salk ?

Joseph Noël :
Depuis plusieurs années, nous réfléchissons à la manière dont la biologie végétale, la biochimie végétale et la génétique peuvent contribuer à remodeler les cultures afin qu'elles puissent survivre et continuer à produire suffisamment de nourriture face aux changements climatiques et aux changements de zones de culture, etc. Les plantes ont ce miracle : elles utilisent l'énergie du soleil, une partie du dioxyde de carbone de l'atmosphère, et elles assemblent des molécules qui stockent essentiellement de l'énergie sous forme de combustibles fossiles. Lorsque nous les brûlons, nous rejetons tout ce carbone accumulé dans l'atmosphère, principalement sous forme de dioxyde de carbone.

Les plantes poussent pratiquement partout sur la planète et sur le globe terrestre. C'est l'idée derrière l'exploitation des plantes. Inciter les plantes à extraire davantage de dioxyde de carbone de l'air et à en convertir une partie sous des formes qui resteront dans les sols. En théorie, si nous y parvenons et trouvons les bonnes variétés de plantes, notamment des cultures vivrières, capables de réaliser ce travail efficacement, nous pourrons réduire le CO2 atmosphérique. Nous pourrons ainsi peut-être contribuer à la crise imminente à laquelle nous sommes tous confrontés : le changement climatique.

Foire de Bretagne :
Et cela semble être un plan potentiellement très efficace, mais pourquoi ne pouvons-nous pas simplement planter plus de plantes ?

Joseph Noël :
C'est possible. Les plantes en général aident, mais nous avons atteint un point de basculement où nous n'avons plus beaucoup de temps. Il nous faut donc agir plus rapidement que ce qui est possible en 100, 200 ou 300 ans. Il faudra environ deux décennies avant d'atteindre ce point de basculement. Je pense donc que la clé est d'envisager les plantes sous deux angles. D'abord, où stockent-elles le carbone si elles peuvent le récupérer de l'atmosphère et le transformer ? Et l'un des moyens d'y parvenir est leur système racinaire. Nous avons donc beaucoup de chance à l'Institut d'avoir l'un des meilleurs scientifiques au monde. Wolfgang Busch, qui est biologiste des racines et travaille sur la génétique du développement des racines.

Nous aimerions donc trouver des plantes génétiquement modifiées, des variétés naturelles dotées d'un système racinaire plus étendu et plus profond. Or, les racines sont en grande partie constituées de carbone. Nous souhaitons ensuite conserver une partie du carbone présent dans les racines dans le sol et inciter la plante à en produire davantage, afin que chaque plante cultivée, notamment une culture, laisse chaque année dans le sol plus de carbone qu'elle n'en libère lors de sa décomposition.

Foire de Bretagne :
Quelles sont ces substances ?

Joseph Noël :
Ils ont des noms fantaisistes, mais ils sont en réalité assez faciles à comprendre pour la plupart des gens. Le nom fantaisiste est subérine, mais c'est du liège. Et évidemment, les plantes qui se décomposent et servent d'aliment rejettent du dioxyde de carbone dans l'atmosphère lorsqu'elles sont consommées. Ces substances permettent également aux plantes de résister à la sécheresse, aux inondations et aux maladies du sol. Mais nous manquons de temps, et c'est pourquoi nous utilisons des méthodes modernes en biologie et en génétique pour accélérer ce processus afin que les cultures puissent non seulement devenir notre nourriture, mais aussi un moyen d'atténuer les problèmes liés à un excès de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

Foire de Bretagne :
Et pensez-vous que ce projet réussira ?

Joseph Noël :
J'espère que cela réussira. Je suis très optimiste. Il y a dix ans, et même cinq ans, j'aurais été très pessimiste quant à notre capacité à lutter contre le changement climatique. J'ai ensuite voyagé un peu et rencontré divers groupes de tous bords politiques, de la droite à la gauche. Tous savaient que cela se produisait, que nous rejetions trop de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Chacun aborde la question, peut-être pour des raisons différentes, tout en reconnaissant qu'il s'agit d'un problème et qu'il doit être résolu. Et vu la vitesse à laquelle la science évolue et les progrès technologiques, je suis très optimiste quant à notre capacité à y parvenir avec les bonnes personnes.

Je pense qu'un grand succès de la Initiative Exploiter les plantes Ce serait que davantage de scientifiques, notamment de phytologues du monde entier, reconnaissent le rôle des plantes, non seulement dans l'alimentation humaine, mais aussi dans la lutte contre le changement climatique. Je pense donc que même si nous nous contentions de faire connaître le sujet, de susciter l'enthousiasme et de tester nos hypothèses, nous pourrions nous tromper. Et la plupart du temps, en science, on se trompe, ou du moins, on s'est avéré que son hypothèse était fausse, mais plus il y aura de personnes qui testeront, plus vite nous pourrons trouver la solution. Depuis quelques années, grâce à cette initiative à Salk, elle gagne du terrain au-delà des murs de Salk, non seulement auprès du grand public, mais aussi auprès d'autres scientifiques. Je suis donc très optimiste.

Foire de Bretagne :
Et il y a un deuxième volet de l'IPH, n'est-ce pas ? Il concerne les centrales côtières. Pouvez-vous m'en parler ?

Joseph Noël :
Oui, c'est mon projet favori. L'initiative a commencé par une réflexion sur les substances végétales qui résistent à la décomposition. À mesure que j'en apprenais davantage sur la fabrication de ces molécules, comme la subérine ou le liège, plus je faisais de recherches, plus j'apprenais que les plantes qui poussent dans des environnements humides, que ce soit dans une zone humide ou soumise à des inondations périodiques, s'adaptent notamment à cette situation très stressante. Lorsqu'une plante est inondée, l'oxygène dont ses racines ont besoin pour respirer est limité, mais les plantes s'adaptent notamment à cette situation en produisant plus de subérine et de liège dans leurs racines. Plus j'étudiais la question, plus je me disais : « Pourquoi ne pas étudier aussi les plantes des zones humides ? » Mais plus j'en apprenais, plus il s'avère que les zones humides du monde entier, qu'elles soient d'eau douce, marines ou saumâtres, peuvent piéger jusqu'à cent fois plus de carbone par unité de surface que la surface terrestre.

Il s'avère donc que ce sont d'incroyables écosystèmes de séquestration du carbone. Malheureusement, ils se trouvent aussi dans des régions du globe soumises à une forte pression économique liée au développement humain. Nous en avons donc détruit une grande partie. Ce sont des écosystèmes qui stockent du carbone depuis des siècles. Avec des collaborateurs travaillant dans le delta du Mississippi, nous avons étudié les dépôts de carbone dans ces zones humides. On peut forer à des profondeurs de 60, 90 ou 120 cm, et ces sédiments sont très sombres et très riches en carbone, et on peut dater le carbone présent. Il s'agit de carbone vieux de plusieurs siècles.

Foire de Bretagne :
Oh wow.

Joseph Noël :
Ils stockent donc beaucoup. Malheureusement, lorsque l'écosystème est détruit, lorsque les plantes qui y poussent disparaissent, tout ce carbone stocké pendant 100, 200 ou 300 ans est rapidement métabolisé. L'oxygène peut alors s'y infiltrer et les bactéries commencent à l'utiliser rapidement. Plusieurs cas ont déjà été documentés dans ces zones humides où, en supprimant la vie végétale, on obtient ce qu'on appelle une bombe carbonique. Tout ce carbone stocké depuis plusieurs siècles est alors rapidement métabolisé et libéré dans l'atmosphère sous forme de méthane et de dioxyde de carbone.

Sans ces plantes, l'écosystème disparaît et la capacité de piéger le carbone est perdue, car les racines des plantes qui y poussent jouent un rôle crucial dans la séquestration de tout ce carbone. Mais deuxièmement, une fois éliminées, le carbone présent est libéré. Nous risquons donc d'aggraver le problème d'une manière que les modèles climatiques ne prennent pas encore pleinement en compte.

Foire de Bretagne :
Que peuvent faire les non-scientifiques pour soutenir leurs écosystèmes de zones humides locales ?

Joseph Noël :
Oui, c'est un sujet que je découvre seulement ici, dans la région de San Diego. Nous collaborons actuellement avec plusieurs groupes impliqués dans la restauration des zones humides. D'ailleurs, la Californie en général fait un excellent travail dans ce domaine. Lorsque je suis arrivé ici en 1994, certains lagons côtiers étaient soit envahis par des espèces exotiques, soit soumis à un développement humain intensif. Nous y retournons maintenant pour les réhabiliter et les replanter. D'ailleurs, à Salk, grâce à notre travail, nous séquençons actuellement le génome de ces espèces végétales des zones humides. Ce sont donc des plantes que personne n'a jamais étudiées sous cet angle. Nous lisons donc le livre de la vie dans chacune de ces différentes espèces, et ce que nous espérons comprendre, c'est que, lorsque les gens entreprennent des actions de restauration, nous pouvons mieux déterminer quelles sont les meilleures variétés à réintroduire pour restaurer ces écosystèmes perdus, afin d'augmenter considérablement les chances de réussite de cette restauration.

Ce faisant, nous constatons que nous collaborons beaucoup avec ce que j'appelle des scientifiques citoyens. Des citoyens intéressés par ces écosystèmes donnent bénévolement de leur temps. Je pense donc que chacun peut s'impliquer de différentes manières, mais le simple fait de se faire entendre pour préserver ces écosystèmes est essentiel.

Foire de Bretagne :
Et je dois vous demander : vous vivez maintenant à San Diego, tout près d'un des plus grands zoos des États-Unis. Les appelez-vous ?

Joseph Noël :
Ils ont en fait un groupe fantastique de scientifiques juste à côté du parc animalier sauvage, dans ce qu'ils appellent le Centre Beckman, qui font des choses très similaires à celles qui nous intéressent.

Foire de Bretagne :
Intéressant.

Joseph Noël :
Oui, ils travaillent par exemple sur le rhinocéros blanc, une espèce menacée, mais aussi sur des espèces végétales menacées. L'une des premières choses à faire est de lire les génomes, car c'est le génome qui constitue le code permettant d'assembler ces différentes formes de vie. Mercredi prochain, nous partirons en excursion avec un groupe de scientifiques du zoo de San Diego qui s'intéressent à certaines zones humides du comté de San Diego pour observer à quoi ressemblent ces zones humides et quelles espèces végétales menacées y vivent. Y a-t-il des espèces que nous avons également dans notre collection de plantes provenant de divers endroits des États-Unis ? Je prévois de nouer, au cours des prochains mois, une collaboration très solide avec le zoo de San Diego.

Foire de Bretagne :
Et tu ne collectionnes plus d'éléphants, tu sais ?

Joseph Noël :
Non. Je n'ai pas d'ordinateur… Je vis maintenant dans une petite maison en milieu urbain, au cœur de la ville. Avant cela, dans mes deux premières maisons ici à San Diego, j'avais un jardin potager et j'étais un fervent composteur. Je ne ramasse donc plus de crottes d'éléphant, mais cela ne veut pas dire que je ne le ferai plus à l'avenir. Alors, très bien, à l'avenir…

Foire de Bretagne :
Allez-vous mettre en place [la diaphonie] et…

Joseph Noël :
Exactement. J'ai une réserve illimitée, qui ne contient apparemment pas seulement des crottes d'éléphant, mais aussi une variété d'excréments provenant de divers animaux sauvages.

Foire de Bretagne :
Je me demande lequel offrirait le jardin le plus luxuriant.

Joseph Noël :
Eh bien, c'était ça qui m'intéressait. En fait, quand j'ai commencé à composter, c'était l'une des raisons pour lesquelles je collectionnais différentes choses. Je crois que j'ai compris à l'époque, même si je n'avais pas les connaissances scientifiques que j'ai aujourd'hui, qu'il était préférable d'avoir une variété de choses. J'étais donc ravi d'avoir l'occasion de collecter, non pas du fumier de cheval ou de vache, car il y avait beaucoup de chevaux et de vaches là où j'ai grandi, mais maintenant ces animaux exotiques. On ne sait jamais. J'avais des tomates fantastiques. Et mon voisin d'enfance vit encore là-bas, c'est un homme d'un certain âge, du même âge que mes parents. Chaque fois que je rends visite à ma famille là-bas, ma sœur ou mon frère, il me dit encore : « Je me souviens encore de tes tomates, de tes poivrons et des crottes d'éléphant que tu as répandues partout dans ton jardin. »

Foire de Bretagne :
Et en parlant des jardins de San Diego, existe-t-il un type de plante que vous recommanderiez aux gens, facile à cultiver, difficile à tuer et qui poussera bien ici ?

Joseph Noël :
Un point important à propos de l'environnement de San Diego : on peut tout cultiver. Dans ma première maison, j'avais beaucoup de fruits tropicaux, des goyaves et des bananes. À une époque, j'avais, je crois, 14 variétés de bananes différentes. On peut cultiver à peu près tout. Et tout prospère ici. Le problème, bien sûr, c'est l'eau, mais avec un peu d'eau, on peut presque tout cultiver. Ma deuxième maison était un endroit peu consommateur d'eau, mais je voulais aussi en faire un paysage comestible. J'ai donc cultivé beaucoup de cactus. D'ailleurs, plus jeune, je collectionnais aussi des succulentes et des cactus. Ils consomment très peu d'eau. Ils apprécient notre environnement.

Tout ce qui appartient à la famille des figues de Barbarie pousse très bien ici. Il suffit de trouver une tige d'un cactus qui pousse partout à San Diego, de la planter en terre et elle pousse très bien. Et, soit dit en passant, on peut la manger. Beaucoup de figues de Barbarie produisent des fruits très savoureux et nutritifs, et leurs tiges sont comestibles. Les cactus forment donc un groupe de plantes très intéressant qui prospère ici. Ils ne nécessitent pas beaucoup d'eau ni d'engrais, ils sont difficiles à tuer, mais dans de nombreux cas, ils produisent aussi quelque chose de comestible. J'aime toujours cultiver des plantes comestibles.

Foire de Bretagne :
Je vais vous poser une question difficile.

Joseph Noël :
Oui.

Foire de Bretagne :
Si, pour une raison ou une autre, on ne vous autorisait plus à être scientifique, quel métier choisiriez-vous ? Que feriez-vous ?

Joseph Noël :
Il y avait un autre passe-temps que j'aimais beaucoup en grandissant. Je ne le ferais plus à mon âge, mais c'était le football américain. C'est pourquoi je porte ici mon maillot des Pittsburgh Steelers. Je suis un fervent supporter de football américain, et particulièrement des Pittsburgh Steelers. J'ai donc joué au football américain dès mon plus jeune âge, et c'était un rêve. Si je n'avais pas été scientifique, j'aurais été footballeur. Évidemment, je serais à la retraite maintenant, et je serais probablement aussi guide de pêche à la mouche sur de superbes rivières de l'Ouest, là où j'ai grandi.

Là où j'ai grandi, il y avait des ruisseaux à truites très réputés. J'aime donc la pêche à la mouche, car elle comporte aussi une dimension biologique. J'aimais vraiment ça, pas tant attraper les poissons, mais observer la vie des insectes dans le ruisseau, puis choisir la mouche ou la nymphe qui reproduisait ce système biologique et attraper les poissons. Donc oui, si je n'étais pas scientifique aujourd'hui, j'aurais été footballeur professionnel jusqu'à 35 ans, puis je prendrais ma retraite et serais guide de pêche à la mouche sur les ruisseaux à truites.

Foire de Bretagne :
Eh bien, cela semble très relaxant.

Joseph Noël :
Oui, c'est vrai. Et encore une fois, c'est une façon… J'ai grandi dans une région rurale, au cœur de la nature, et c'est donc une autre façon de renouer avec elle.

Foire de Bretagne :
C'est logique. Et une grande question pour conclure : quel avenir, selon vous, réservent les plantes sur Terre ?

Joseph Noël :
Je pense que l'avenir des plantes est fantastique. Si nous ne résolvons pas la crise climatique, celui des humains et des autres animaux à sang chaud sera moins prometteur. Les plantes seront là bien après notre disparition. Elles étaient là, la photosynthèse est apparue sur Terre il y a environ 3 milliards d'années. Elles comptent probablement parmi les êtres vivants les plus adaptables de la planète. Mais en général, les plantes seront probablement là bien après l'extinction des humains et des autres animaux.

Foire de Bretagne :
Eh bien, merci beaucoup de vous joindre à nous aujourd’hui, Dr Noel.

Joseph Noël :
Merci, Bretagne.

Annonceur:
Rejoignez-nous la prochaine fois pour découvrir d'autres avancées scientifiques de pointe au Salk Institute. À Salk, des scientifiques de renommée mondiale collaborent pour explorer des idées ambitieuses et audacieuses, allant du cancer à la maladie d'Alzheimer, du vieillissement au changement climatique. « Where Cures Begin » est une production du Bureau de la communication du Salk Institute. Pour en savoir plus sur les recherches présentées aujourd'hui, rendez-vous sur salk.edu/podcast.