Enceinte climatisée où il est possible de faire varier autour des plantes les divers facteurs qui interviennent dans la définition du climat.
Historique
L’observation des conditions de vie des végétaux a permis de réaliser de nombreux progrès en agriculture et dans d’autres domaines ; l’écologie* se penche depuis longtemps sur ces problèmes et s’attache à déterminer le rôle de ces facteurs dans l’implantation et le développement des espèces ; mais il est devenu évident que la compréhension de l’effet de l’environnement* progresserait rapidement si l’on pouvait faire varier séparément, à la demande, chaque élément.
Au milieu du siècle dernier, Claude Bernard* avait déjà posé les bases de ce travail, mais l’évolution technique de l’époque ne lui avait pas permis de mener à bien cette idée. Une cinquantaine d’années plus tard, Gaston Bonnier tenta de réaliser des cultures en éclairage artificiel dans le sous-sol des Halles de Paris ; l’emploi des lampes à incandescence, seules en usage à cette période, ne permettait ni un éclairage intensif ni le maintien de la température constante.
En 1925, Anton Hendrik Blaauw (Pays-Bas) réussit à démontrer le rôle des rythmes saisonniers sur la floraison des plantes à bulbes ; il utilisait des enceintes obscures, qu’il éclairait et chauffait à la demande. L’horticulture néerlandaise recueillit immédiatement des bénéfices de ces découvertes, en mettant au point des techniques qui permettent l’obtention à volonté des fleurs (Jacinthes, Tulipes).
En 1938, F. von Wehstein installa à Berlin quatre enceintes d’éclairages artificiels en vue d’étudier l’écologie des plantes alpines et le photopériodisme*.
F. W. Went (États-Unis) réalise au Jardin botanique de Saint Louis une vaste serre de 2 000 m2 couverte d’un dôme en Plexiglas de 23 m de hauteur et appelée climatron. Elle permet de cultiver 1 500 espèces replacées dans leur climat originel ; on y trouve les régions montagneuses de Java (journées et nuits froides et humides) ; plus loin, c’est l’Inde, puis la forêt vierge chaude et humide, enfin les journées fraîches et les nuits tièdes du Pacifique. Cette construction spectaculaire, ouverte au grand public, est doublée par d’autres réalisations également créées par Went : à Pasadena, une installation de recherche très bien équipée permet de distribuer un air exactement conditionné dans des serres ou des pièces éclairées artificiellement (16) et aussi dans de plus petits locaux. On y a réalisé et on y poursuit de nombreux travaux sur le photopériodisme et l’action des divers facteurs sur la croissance et la productivité. La recherche fondamentale a tiré grand bénéfice de ces équipements, qui ont aussi permis à des applications pratiques de voir le jour.
Depuis, de nombreuses installations similaires ont été édifiées dans les diverses parties du monde. On peut citer, entre autres, celles de Liège, de Moscou (spécialisée dans les études des froids intenses), d’Uppsala (où l’on étudie le comportement des céréales), d’Ottawa, des Pays-Bas (où l’on peut réaliser des irradiations radioactives), du Japon (avec une soufflerie capable de reproduire des typhons), de Brisbane, d’Innsbruck, de Canberra (équipée pour l’étude des prairies : plus de 200 chambres climatiques), de Pretoria, de Nouvelle-Zélande, etc. En France, il existe à Gif-sur-Yvette un phytotron pourvu d’installations développées permettant des variations importantes de la température, de l’éclairement et de l’humidité.
À Montpellier se réalise un « écotron » et au Canada un « chizotron » pour la croissance des racines d’arbres. Des équipements de plus petite taille se développent peu à peu dans divers laboratoires qui utilisent des enceintes climatisées plus ou moins complexes.
On réserve le nom de phytotron aux installations ayant une taille importante, comportant un nombre appréciable de serres, de superserres et de chambres à éclairages artificiels, couvrant une surface de plusieurs centaines de mètres carrés. Naturellement, une équipe de techniciens doit veiller au bon fonctionnement de la machinerie, qui est également plus encombrante que les serres et les pièces de culture, et qui utilise les derniers progrès de la technique. En outre, le personnel comporte des équipes de jardiniers spécialisés et, à côté du personnel administratif et de direction, des chercheurs, qui utilisent les locaux soit de façon continue, soit sporadiquement, suivant les besoins de leurs travaux. Il est essentiel de maîtriser les principaux facteurs climatiques.
Qualité et renouvellement de l’air
La qualité et le renouvellement de l’air fourni aux cultures sont primordiaux. L’air doit être dépourvu d’impuretés et de substances toxiques ; d’autre part, il doit apporter à la plante l’oxygène dont elle a besoin pour sa respiration et le gaz carbonique nécessaire à la photosynthèse*. Dans beaucoup d’installations, à Gif-sur-Yvette en particulier, l’air prélevé à l’extérieur est pollué par la proximité de la grande ville, et l’on est obligé d’en vérifier la composition avant de l’introduire dans la soufflerie. On exerce une filtration mécanique à travers des grillages aux mailles de plus en plus fines, des plaques perforées électrifiées négativement et positivement, puis de la laine de verre et du papier filtre ; toutes les poussières et 99 p. 100 des gaz toxiques sont ainsi arrêtés. Une épuration chimique sur du charbon et un lavage à l’eau complètent l’opération. La déshydratation est assurée par le sulfate de lithium, et la température dépend de la température de l’eau de lavage. L’air est pulsé ensuite dans les pièces du phytotron ; il peut être introduit par le plancher de la salle à une vitesse de 4 m/s en moyenne à travers des orifices de 1 cm (Gif). Il est repris latéralement, aspiré par des ventilateurs pour être renvoyé dans les appareils épurateurs. On peut en profiter pour éliminer une partie du volume et réintroduire de l’air frais additionné éventuellement de gaz carbonique pour certaines expériences. La teneur de l’air en ces principaux constituants est continuellement contrôlée par des analyseurs.
