D'ici 2050, nous devrons nourrir 2 milliards de personnes supplémentaires sur moins de terres. Pendant ce temps, les niveaux de dioxyde de carbone devraient atteindre 600 parties par million, soit une augmentation de 150 % par rapport aux niveaux actuels, et les températures en 2050 devraient correspondre fréquemment aux 5 % des jours les plus chauds de 1950 à 1979. Dans une étude de terrain de trois ans, les chercheurs ont prouvé que le soja modifié donne plus que le soja conventionnel dans les conditions climatiques prévues pour les années 2050.

"Notre système climatique et notre atmosphère ne changent pas isolément d'autres facteurs - il y a en fait de multiples facettes, " a déclaré Carl Bernacchi, scientifique de l'USDA/ARS, professeur agrégé de biologie végétale à l'Institut Carl R. Woese de biologie génomique de l'Université de l'Illinois. "L'effet du dioxyde de carbone en lui-même semble être très généralisé, mais néglige la complexité d'ajouter de la température dans le mélange. Cette recherche est un pas dans la bonne direction pour essayer de trouver un moyen d'atténuer les pertes de rendement liées à la température qui se produiront probablement même avec l'augmentation des concentrations de dioxyde de carbone. »

Publié dans le Journal de botanique expérimentale , cette étude a révélé que la culture modifiée donnait plus lorsqu'elle était soumise à la fois à une augmentation de la température et des niveaux de dioxyde de carbone ; cependant, ils ont trouvé peu ou pas de différence entre les cultures modifiées et non modifiées cultivées dans l'une ou l'autre des températures élevées, augmentation du dioxyde de carbone, ou les conditions climatiques d'aujourd'hui.

Ce travail suggère que nous pouvons exploiter les changements génétiques pour aider à compenser les effets néfastes de la hausse des températures. En outre, Bernacchi a dit, cela montre que nous ne pouvons pas déduire des systèmes environnementaux et végétaux compliqués à l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone qui augmentent les rendements et l'augmentation de la température réduit les rendements.

"Les expériences dans des conditions contrôlées sont excellentes pour comprendre les concepts et les mécanismes sous-jacents, " a déclaré la première auteure de l'étude Iris Köhler, un ancien chercheur postdoctoral au laboratoire Bernacchi. "Mais pour comprendre ce qui se passera dans une situation réelle, il est crucial d'étudier les réponses dans un environnement naturel, et SoyFACE est parfait pour ce type d'étude."

SoyFACE (Soybean Free Air Concentration Enrichment) est une installation innovante qui émule les conditions atmosphériques futures pour comprendre l'impact sur les cultures du Midwest. Ces résultats sont particulièrement remarquables car les cultures de cette expérience SoyFACE ont été exposées aux mêmes conditions environnementales (c'est-à-dire le soleil, vent, pluie, des nuages, etc.) que les autres grandes cultures de l'Illinois.

"C'est en fait un peu une surprise, " a déclaré Bernacchi. " Je fais des recherches sur le terrain depuis un certain temps, et la variabilité est l'une des choses qui font partie intégrante de la recherche sur le terrain. Bien sûr, nous avons constaté une variabilité des rendements d'une année à l'autre, mais la différence entre les plantes modifiées et non modifiées était remarquablement constante au cours de ces trois années. »

Ces graines de soja modifiées ne sont qu'une partie de l'équation pour répondre aux exigences de 2050. Cette modification peut probablement être combinée à d'autres modifications - un processus appelé "empilement" - pour améliorer encore les rendements. « Quand nous essayons de répondre à nos besoins alimentaires pour l'avenir, cette modification spécifique est l'un des nombreux outils sur lesquels nous allons devoir nous appuyer, " a déclaré Bernacchi. " Il y a beaucoup de recherches à travers la planète qui examinent différentes stratégies pour apporter des améliorations, et beaucoup d'entre eux ne s'excluent pas mutuellement."