La grave menace du changement climatique est illustrée par le caractère ambitieux des objectifs particuliers fixés par la 2015 Paris Accord. Un exemple frappant est l'engagement de limiter la hausse de la température à 2°C, avec un idéal de 1.5°C. La formulation de stratégies pour maximiser la probabilité d'atteindre les objectifs définis est essentielle. Bioénergie Génomique 2017 présente une fusion de recherches contribuant à la livraison durable future de la biomasse et à l'atténuation du changement climatique. Mardi après-midi, nous nous plongerons dans le travail d'exploration des futurs scénarios de bioénergie avec la modélisation prédictive - liant génotype et phénotype.
Cartographie d'association à l'échelle du génome (GWA) est maintenant un outil couramment utilisé pour identifier les polymorphismes naturels. Les différences dans la séquence d'ADN sont utilisées pour élucider la variation des traits observables d'une population, associant à leur tour génotype et phénotype. L'utilisation étendue de la cartographie GWA a révélé que la diversité génétique naturelle dans des régions spécifiques d'un chromosome peut avoir des effets pléiotropes sur un certain nombre de caractéristiques, ce qui signifie qu'un gène peut influencer plusieurs traits phénotypiques non liés. Ces informations facilitent la prédiction génomique, car des marqueurs à l'échelle du génome mettant en évidence la variation peuvent être utilisés pour estimer les traits observables. En combinaison avec des modèles de croissance des cultures, la prédiction génomique est utilisée pour déterminer les interactions entre le génotype, l'environnement et le type de gestion (G × E × M).
La compréhension de traits complexes tels que l'accumulation de la biomasse est encore compliquée par interactions épistatiques. L'impact d'un gène peut donc dépendre de l'expression d'un ou plusieurs autres gènes, dits 'gènes modificateurs'. Les modèles multi-traits ont à leur tour été conçus pour lier le génotype au phénotype pour des caractéristiques complexes.
Les techniques discutées au cours de la session ont étudié expérimentalement la variation des réponses des relations hydriques aux conditions de sécheresse dans un le noir population d'association pangénomique, originaire d'Europe occidentale. Le déploiement de cultures bioénergétiques a également été simulé, explorant les effets G × E × M de saule à rotation courte, déterminant les zones viables de la Grande-Bretagne pour la production. Une telle modélisation à grande échelle a également été rapportée pour les graminées vivaces dans le Midwest des États-Unis. Le passage à l'échelle de la recherche des parcelles aux écosystèmes est absolument essentiel pour calculer la viabilité de la culture de cultures bioénergétiques. Les informations générées sont extrêmement précieuses pour comprendre la faisabilité des scénarios énergétiques émergents. Un exemple inclut la technologie des « émissions négatives », bioénergie avec captage et stockage du carbone (BECCS), ce qui nécessiterait une modification considérable de l'utilisation des terres pour les cultures bioénergétiques au Royaume-Uni.
La mise en place réussie de cultures bioénergétiques renouvelables pourrait potentiellement conduire à une multitude d'avantages. En plus de répondre à la demande d'énergie sans concurrence pour la production alimentaire, l'utilisation de la biomasse pourrait compenser les émissions de carbone, luttant ainsi contre le changement climatique. De plus, l'utilisation de cultures bioénergétiques avec une politique solide en place pourrait également avoir des avantages environnementaux et sociétaux, enrichissant le capital naturel avec la préservation et la génération de services écosystémiques. Alors que les systèmes de modélisation continuent de progresser, la cinquième session explique comment la technologie jouera un rôle central dans le déchiffrement des futures voies énergétiques, tant au Royaume-Uni que dans le monde.
