Des serres à haute performance pour étudier la santé des plantes

Le Complexe de recherche en sciences végétales et environnementales (CORSÈVE) est un lieu de recherche exceptionnel, équipé de six pièces automatisées pouvant être contrôlées individuellement. Ces systèmes très perfectionnés permettant un contrôle précis du climat (température, luminosité, humidité relative) incluent de l’arrosage des plantes, de l’échange d’air, des insectes utiles et de la gestion des eaux résiduelles. Chaque compartiment pourra déterminer la concentration en CO₂ souhaitée, notamment pour favoriser les recherches sur les conditions atmosphériques du futur. Les équipes de recherche tenteront de connaître la réponse des plantes aux conditions en CO₂ anticipées dans plusieurs années. Sa construction et sa préparation avancent à bon rythme.

En compagnie de Sylvain Lerat, responsable de cette infrastructure, l’équipe des communications a visité les lieux.

Après avoir franchi la porte sécurisée, l’entrée est lumineuse.

La salle de préparation et d’empotage des plantes est impressionnante. Les comptoirs d’acier inoxydable sont larges, et les espaces de travail, bien éclairés. C’est à cet endroit que les personnes étudiantes préparent leurs plantes.

Les serres possèdent 6 compartiments; 4 compartiments font 44 m², et les 2 compartiments centraux font 67 m².

Puis, nous nous dirigeons vers la zone centrale de la serre. Nous franchissons un premier sas, zone tampon séparant le « monde extérieur » des espaces de recherche où sont confinés des pathogènes végétaux. Un corridor central donne alors accès aux six compartiments de serre.

Un sas a également été prévu avec un accès vers l’extérieur pour permettre aux équipes en écologie d’apporter directement du terrain des plantes qui pourront être étudiées en serre. Cette antichambre réservée à ces deux compartiments permet d’éviter la propagation de pathogènes vers les autres compartiments.

La gestion des environnements, une question de température, d’humidité relative et de lumière

Chaque compartiment peut reproduire ses conditions de façon indépendante. Par exemple, dans le cadre de travaux de recherche, il est possible d’enrichir de CO₂ un compartiment.

On sait que les changements climatiques ont des impacts sur les plantes, explique Sylvain Lerat. Maintenant, on pourra mettre les plantes dans des conditions de projection d’effet de serre.

Deux des compartiments sont munis de climatiseurs, et quatre autres disposent d’un système de refroidissement. Il est donc possible de générer à peu près toutes les conditions de croissance possibles. Il y a aussi les systèmes d’arrosage, d’irrigation et de brumisation.

Une visite de la salle mécanique nous permet de mesurer combien cette infrastructure de recherche est moderne et parée à toutes éventualités. Des équipements de pointe servent au chauffage et à la ventilation des serres. Elles sont chauffées grâce à de l’eau chaude qui arrive directement des bâtiments existants. Si l’eau n’est pas assez chaude, d'immenses chauffe-eau prennent le relais pour assurer que les compartiments soient à la bonne température.

Il y a aussi un appareil qui permet d’avoir une eau osmosée qui sert à la brumification pour atteindre dans chaque compartiment le taux d’humidité souhaité.

Le procédé de brumisation consiste à produire de très fines gouttelettes dans l'atmosphère qui passent très vite sous forme de vapeur, augmentant ainsi l'humidité relative.

Chaque compartiment possède des drains qui recueillent l’eau. Il est possible de nettoyer les pièces, et l’eau, recueillie dans les dalots, se dirige vers une cuve où elle est décontaminée avant d’être évacuée.

Les compartiments disposent aussi de rideaux horizontaux et verticaux (de grandes toiles blanches) qui se déploient sur les fenêtres. Ces toiles servent à couper le soleil, ou à reproduire la lumière « de sous-bois », en plus de contrôler la contamination lumineuse. En hiver, ces rideaux permettent aussi de conserver la chaleur.

Plus de 1 000 m² de vitres ont été installées aux serres. Durant la pandémie, le chantier a d’ailleurs été arrêté quelque temps puisque le fournisseur de fenêtres ne pouvait approvisionner l’équipe de construction en place.

Les équipements qui éclairent les compartiments sont aussi à la fine pointe de la technologie et de l’énergie. Plusieurs lampes au sodium sont disposées dans les serres. Pour les plantes, ces éclairages se rapprochent de la qualité de lumière émise par le soleil.

La ville de Sherbrooke fait partie de la Réserve internationale de ciel étoilé du Mont-Mégantic, souligne Sylvain Lerat. Nous avions donc un rôle à jouer dans la protection du ciel étoilé et de l'environnement nocturne exceptionnel de la région. Les toiles permettront de faire notre part.

Quand les expériences prennent fin, tout le matériel biologie (plantes, pathogènes, etc.) et les substrats (terreau, sol, etc.) subissent une décontamination afin d’éliminer les risques de propagation d’organismes. Cependant, leur parcours ne s’arrête pas là. Tous ces déchets organiques seront désormais revalorisés en servant de matière première au compost produit sur le campus.

À propos du projet

Estimée à plus de 11 millions de dollars, cette construction fait partie d’un projet conjoint avec l’Université McGill et la Plateforme de Phénotypage de plantes de l’Est canadien (ECP3), totalisant près de 24 millions de dollars. Le projet est soutenu par le ministère de l’Enseignement supérieur (MES), par la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI), par les contributions philanthropiques de METRO, de la Fondation Molson et de plusieurs individus. Cette infrastructure bonifiera les outils de recherche disponibles aux chercheuses et chercheurs du Centre SÈVE, un regroupement stratégique administré à l’Université de Sherbrooke et financé par les Fonds de Recherche du Québec – Nature et technologies.