Extrait de la thèse de doctorat «Imagerie optique multimodale pour la détection de stress chez les plantes», de Sherif Bouzaouia, publiée sous licence CC
La thèse étudie comment les plantes réagissent au stress hydrique, l’un des facteurs environnementaux les plus limitants pour la croissance végétale. Dans un contexte de sécheresses accrues et de changement climatique, il devient essentiel de détecter précocement les réponses physiologiques des plantes afin d’anticiper les pertes de rendement et d’améliorer la gestion de l’eau. Les méthodes optiques, non destructives et sensibles aux variations physiologiques, offrent un potentiel important pour suivre l’état hydrique des plantes, en particulier à l’échelle de la feuille.
Ce travail se concentre sur l’évaluation de deux techniques d’imagerie optique : l’imagerie hyperspectrale et l’imagerie biospeckle. L’imagerie hyperspectrale permet d’identifier des modifications caractéristiques du spectre de réflectance induites par le stress hydrique. L’imagerie biospeckle, quant à elle, repose sur l’analyse des propriétés statistiques de la lumière rétrodiffusée, lesquelles varient selon l’état physiologique de la feuille. Deux variétés de tournesol — l’une résistante, l’autre sensible — ont été étudiées avec les deux techniques, tandis qu’une plante de pomme de terre a été analysée uniquement par biospeckle.
Les expériences ont permis de réaliser un suivi temporel et spatial de l’installation du stress hydrique, révélant des variations mesurables dans les structures foliaires au cours du processus. L’analyse des données issues des deux capteurs a conduit à l’identification d’indicateurs pertinents du stress, capables de discriminer les plantes selon leur niveau de résistance et leur dynamique de résilience. Ces indicateurs montrent une corrélation claire entre les signatures optiques et l’état hydrique réel des plantes.
En conclusion, la thèse démontre que l’imagerie hyperspectrale et l’imagerie biospeckle constituent des outils prometteurs pour la détection précoce et le suivi du stress hydrique, aussi bien en conditions contrôlées que semi‑contrôlées. Leur potentiel ouvre la voie à des applications opérationnelles en agriculture, notamment pour optimiser la gestion de l’irrigation et améliorer la résilience des cultures face aux sécheresses.