CHAPITRE II MATERIEL ET METHODES
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Le Diving-PAM mesure la fluorescence réémise par la chlorophylle a située au centre des
photosystème II (PS II) de la membrane des thylakoïdes. Lorsque le PS II reçoit de l’énergie
lumineuse, il passe à un état énergétique supérieur. Pour revenir à son état initial, il transfert 2
électrons (e
-
) le long d’une chaine de transport d’e
-
; c’est la photochimie. L’énergie lumineuse
non dissipée par cette voie peut être réémise sous forme de chaleur (désactivation thermique) ou
de fluorescence. Les 3 processus se passent en même temps et sont en compétition (MURCHIE
et LAWSON 2013). La technique de fluorimétrie par modulation d’impulsions en amplitude
(Pulse Amplitude Modulated fluorometry en anglais, ou PAM) mesure (in situ) la fluorescence
pour rendre compte de l’activité photosynthétique. Le principe de fonctionnement de mesure de
l’activité photosynthétique des plantes adaptées aux conditions ambiantes de luminosité par le
diving-PAM est le suivant. Une lumière de faible intensité n’induisant pas la photosynthèse
permet de mesurer la fluorescence initiale F0. Ensuite, un flash de lumière saturante est utilisé
pour mesurer le maximum de fluorescence (Fm’). Le rendement photosynthétique (Y), qui
quantifie la conversion de l’énergie lumineuse en énergie photochimique, peut alors être calculé
via l’équation suivante (RALPH et GADEMANN, 2005) :
Y=(Fm’-F0) / (Fm)
L’utilisation d’un quantamètre accolé à fibre optique mesurant la fluorescence permet de mesurer
le rayonnement photosynthétiquement actif (Photosynthetically Active Radiation en anglais, ou
PAR, exprimé en µmol de photons.m
-2
.s
-1
) lors des mesures de fluorescence, soit le rayonnement
dont les longueurs d'onde s'étendent de 400 à 700 nm et qui est utilisé par les plantes lors de la
photosynthèse. Connaissant le Y et le PAR, il est alors possible de déterminer le taux de transport
d’e
-
(Electron Transport Rate, ETR) via l’équation :
ETR=PAR*Y*0.5*AF
Dans cette équation le 0.5 représente le partage des quanta de lumière entres les PS I et II et AF le
facteur d’absorbance de la lumière incidente reçue par la feuille. Les deux constantes 0.5 et AF
n’étant pas définie avec certitude pour la posidonie, il est préférable de calculer un taux de transport
d’e
-
relatif d’après la formule (RALPH et GADEMANN, 2005):
rETR=PAR*Y
Le rETR est fortement lié à l’activité photosynthétique. Ainsi, BEER et al. (1998) constatèrent
une bonne corrélation entre celui-ci et l’activité photosynthétique quantifiée par mesure de
l’évolution des concentrations en O2 ou en CO2.
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Le Diving-PAM mesure la fluorescence réémise par la chlorophylle a située au centre des
photosystème II (PS II) de la membrane des thylakoïdes. Lorsque le PS II reçoit de l’énergie
lumineuse, il passe à un état énergétique supérieur. Pour revenir à son état initial, il transfert 2
électrons (e
-
) le long d’une chaine de transport d’e
-
; c’est la photochimie. L’énergie lumineuse
non dissipée par cette voie peut être réémise sous forme de chaleur (désactivation thermique) ou
de fluorescence. Les 3 processus se passent en même temps et sont en compétition (MURCHIE
et LAWSON 2013). La technique de fluorimétrie par modulation d’impulsions en amplitude
(Pulse Amplitude Modulated fluorometry en anglais, ou PAM) mesure (in situ) la fluorescence
pour rendre compte de l’activité photosynthétique. Le principe de fonctionnement de mesure de
l’activité photosynthétique des plantes adaptées aux conditions ambiantes de luminosité par le
diving-PAM est le suivant. Une lumière de faible intensité n’induisant pas la photosynthèse
permet de mesurer la fluorescence initiale F0. Ensuite, un flash de lumière saturante est utilisé
pour mesurer le maximum de fluorescence (Fm’). Le rendement photosynthétique (Y), qui
quantifie la conversion de l’énergie lumineuse en énergie photochimique, peut alors être calculé
via l’équation suivante (RALPH et GADEMANN, 2005) :
Y=(Fm’-F0) / (Fm)
L’utilisation d’un quantamètre accolé à fibre optique mesurant la fluorescence permet de mesurer
le rayonnement photosynthétiquement actif (Photosynthetically Active Radiation en anglais, ou
PAR, exprimé en µmol de photons.m
-2
.s
-1
) lors des mesures de fluorescence, soit le rayonnement
dont les longueurs d'onde s'étendent de 400 à 700 nm et qui est utilisé par les plantes lors de la
photosynthèse. Connaissant le Y et le PAR, il est alors possible de déterminer le taux de transport
d’e
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(Electron Transport Rate, ETR) via l’équation :
ETR=PAR*Y*0.5*AF
Dans cette équation le 0.5 représente le partage des quanta de lumière entres les PS I et II et AF le
facteur d’absorbance de la lumière incidente reçue par la feuille. Les deux constantes 0.5 et AF
n’étant pas définie avec certitude pour la posidonie, il est préférable de calculer un taux de transport
d’e
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relatif d’après la formule (RALPH et GADEMANN, 2005):
rETR=PAR*Y
Le rETR est fortement lié à l’activité photosynthétique. Ainsi, BEER et al. (1998) constatèrent
une bonne corrélation entre celui-ci et l’activité photosynthétique quantifiée par mesure de
l’évolution des concentrations en O2 ou en CO2.