| Focus 2/3 | Augmentation du CO2 atmosphérique : un danger pour la qualité nutritionnelle des plantes cultivées ?

La technique FACE

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**Figure 1.** Dispositif FACE à Phoenix (Arizona, USA) utilisé pour l’étude de la réponse du blé à l’enrichissement de l’atmosphère en CO₂ [Source photo Jack Dykinga, US Department of Agriculture, Public Domain].

Les dispositifs FACE (Free-Air CO₂ Enrichment) sont des équipements lourds implantés en extérieur. Ils permettent de maintenir en plein air et pendant une longue durée une « bulle » d’atmosphère enrichie en CO₂ au-dessus d’une parcelle cultivée ou d’un espace naturel. Ceci est réalisé en injectant en permanence du CO₂ pur dans l’air au moyen d’un réseau de tuyaux et de buses couvrant la parcelle (Figure 1). Des capteurs à CO₂ montés sur piquets y mesurent en temps réel la concentration de ce gaz dans l’atmosphère, et en pilotent l’injection pour que cette concentration reste proche de la valeur de consigne (par exemple 550 ppm au lieu des 415 ppm de l’air ambiant).

Par rapport aux enceintes fermées utilisées dans les laboratoires, ces dispositifs présentent l’avantage d’étudier la réponse des plantes au CO₂ élevé en conditions naturelles, avec une culture sur sol et en conditions météorologiques réelles. Outre son coût très élevé, l’inconvénient de ce système est qu’il est souvent difficile de piloter précisément la concentration en CO₂ car le gaz injecté diffuse librement hors de la bulle d’enrichissement, et peut même en être rapidement balayé si le vent est trop fort.

Des dizaines d’expériences de long terme avec des dispositifs FACE ont été réalisées depuis le début des années 1990 dans de nombreuses régions du globe, et sur des types de végétation très différents (Voir par exemple [1]).

Vidéo produite par Colorado State University – Free-Air CO₂ Enrichment Experiments (en anglais)

En particulier, une synthèse récente d’une cinquantaine d’études FACE permet de dresser un bilan très complet des effets de l’élévation du CO₂ sur les principales plantes cultivées à la base de notre alimentation [2].

Notes et références

Image de couverture. [Rapport US Department of Energy – Free-Air CO₂ Enrichment experiments, DOE/SC-0202, 2020, voir ref. 1]

[1] Rapport US Department of Energy – Free-Air CO₂ Enrichment experiments, DOE/SC-0202, 2020_https://ess.science.energy.gov/wp-content/uploads/2020/12/facereport2020.pdf

[2] Ainsworth EA & Long SP. (2023) 30 years of free-air carbon dioxide enrichment (FACE): What have we learned about future crop productivity and its potential for adaptation? Glob Chang Biol. 27(1):27-49. doi: 10.1111/gcb.15375. Epub 2020 Nov 2. PMID: 33135850.