Olivier Husson 6/7 : Redox-pH, vinification et mesures terrain
Captation réalisée dans le cadre d’une formation d’Olivier Husson en février 2022 à Châteauneuf-du-Pape.
Captation et montage vidéo réalisé par : Charlotte Brunier et Romain Mercieux.
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Vinification, redox et mesures de terrain
Dans cette partie, Olivier Husson aborde le lien entre le potentiel redox, le pH, la vinification et les outils de mesure utilisables sur le terrain. Il explique que, même en vinification, on retrouve des dynamiques redox très importantes, avec des conséquences pratiques sur la fermentation, les arômes, les défauts du vin et le pilotage des procédés.
Il s’appuie sur différents travaux scientifiques, anciens et récents, pour montrer que ces phénomènes sont connus depuis longtemps, même si les publications restent parfois difficiles à interpréter à cause des références d’électrodes utilisées pour les mesures.
Évolution du redox pendant la fermentation
Olivier Husson prend l’exemple d’une fermentation de sauvignon blanc. Il décrit des courbes où l’on suit simultanément :
- le [[Potentiel RedOx|potentiel redox]], qui chute fortement au début de la fermentation ;
- les sucres réducteurs, dont la concentration diminue au cours du processus ;
- l’éthanol, qui augmente à mesure que les sucres sont consommés ;
- la biomasse, correspondant globalement à la croissance des levures.
L’ensemble est cohérent avec le déroulement classique d’une fermentation alcoolique : les levures se développent, consomment les sucres, produisent de l’éthanol, et le milieu devient beaucoup plus réducteur.
Il signale que certains auteurs distinguent des zones de fermentation selon le niveau redox, avec notamment une zone de forte réduction dans laquelle apparaissent des risques technologiques et organoleptiques.
Zone de forte réduction et risques de défauts
Lorsque le milieu devient trop réducteur, Olivier Husson indique qu’il y a un danger de formation de composés indésirables. Il cite en particulier des défauts de type :
- réduction excessive ;
- odeurs soufrées ;
- « souris » ;
- notes désagréables liées à des composés réduits.
L’idée principale est qu’un redox trop bas peut faire basculer la fermentation dans une zone problématique. Le suivi du potentiel redox devient alors un outil de pilotage, permettant de savoir si l’on peut laisser évoluer la cuve sans risque ou s’il faut intervenir, par exemple en oxygénant.
Effet de l’aération sur les levures et la fermentation
Olivier Husson évoque aussi des travaux où la croissance des levures est étudiée en fonction du niveau d’aération, et donc du niveau redox. L’aération permet de piloter plusieurs paramètres :
- la croissance de la biomasse levurienne ;
- la viabilité des cellules ;
- la vitesse de fermentation ;
- les sucres résiduels ;
- la concentration finale en éthanol.
Dans les résultats qu’il commente, une fermentation accélérée correspond à un pic plus précoce et à une durée globale raccourcie. Le redox permet donc de mieux comprendre l’effet de l’oxygénation que la simple mesure de l’oxygène dissous.
Limites de la mesure de l’oxygène dissous
Un point important soulevé par Olivier Husson est que l’oxygène dissous chute très vite à zéro dans les moûts ou les vins en fermentation. Une fois cette valeur proche de zéro, cette mesure n’apporte plus vraiment d’information discriminante.
En revanche, le potentiel redox continue à varier selon les conditions du milieu et les interventions réalisées. Il donne donc encore une information utile lorsque l’oxygène dissous ne permet plus de distinguer les situations.
Il résume cela en disant que l’oxygène dissous seul ne suffit pas : le redox intègre davantage l’état réel du système, dans sa dimension oxydo-réductrice globale, liée à l’oxygène, à l’hydrogène et à l’ensemble des couples rédox présents.
Difficultés d’interprétation des publications
Olivier Husson insiste sur un problème méthodologique récurrent dans la littérature scientifique : les valeurs de potentiel redox sont souvent données sans précision suffisante sur l’électrode de référence utilisée.
Il mentionne notamment qu’il faut parfois ajouter environ 210 mV pour ramener certaines valeurs à la référence standard à hydrogène. Sans cette correction, les niveaux publiés peuvent être trompeurs. Cela crée un flou, y compris dans des publications scientifiques.
Selon lui, il faut donc recouper les résultats entre études pour retrouver les ordres de grandeur cohérents.
Bouchage et état redox du vin
Olivier Husson rappelle aussi qu’un conditionnement étanche, par exemple avec capsule, maintient un état plus réducteur qu’un bouchon en liège. Cela illustre bien que les échanges gazeux avec l’extérieur influencent fortement le redox du vin au cours de son évolution.
Spectrométrie infrarouge et caractérisation des vins
Il évoque ensuite l’usage de la spectrométrie infrarouge pour caractériser les vins et suivre différentes composantes en fonction :
- des sites de production ;
- des raisins ;
- des conditions d’élaboration ;
- de l’évolution de certains composés comme l’acide acétique.
Cette approche permet d’identifier des signatures liées au produit et à son histoire. Elle n’est pas limitée à un seul paramètre mais permet de suivre de nombreux indicateurs à partir du spectre.
Calibration et apprentissage statistique
Olivier Husson explique que ces méthodes nécessitent un travail de calibration :
- on mesure d’abord les paramètres avec des méthodes classiques ;
- on enregistre en parallèle les spectres ;
- on construit ensuite des modèles de prédiction à partir de ces données.
Il décrit cela comme un travail aujourd’hui fortement appuyé par l’informatique, les algorithmes et le « machine learning ». Une fois la base de calibration construite, les spectres permettent de prédire rapidement un grand nombre de caractéristiques.
Il souligne que ce qui coûte cher, ce n’est pas seulement l’appareil, mais surtout la construction de la base de référence et l’expertise nécessaire pour bâtir des modèles fiables.
Exemples d’usages de la spectrométrie
Pour montrer la puissance de ces outils, Olivier Husson donne de nombreux exemples d’applications possibles, bien au-delà du vin :
- distinguer du vrai cuir du faux cuir ;
- repérer des médicaments falsifiés ;
- vérifier l’authenticité de produits ;
- identifier des espèces de poissons ;
- différencier des cépages ;
- reconnaître des variétés à partir des feuilles ;
- évaluer la maturité d’un fruit, par exemple d’une pomme ;
- contrôler différents produits utilisés par les douanes.
Il en déduit que ces outils pourraient aussi être mobilisés plus largement pour relier signatures spectrales, pH, redox et état physiologique des produits agricoles.
Voltamétrie cyclique et capacité tampon des vins
Olivier Husson mentionne également une autre méthode analytique : la voltamétrie cyclique. Selon lui, cette technique permet notamment de mieux caractériser :
- la nature des phénols ;
- la présence d’antioxydants ;
- des effets liés à la capacité tampon du vin.
Il explique que certains vins présentent des profils de consommation de l’oxygène différents : certains consomment l’oxygène rapidement, d’autres plus lentement, et pas au même niveau redox. Ces différences dépendent notamment du raisin et de la composition du vin.
La voltamétrie cyclique permet ainsi de mieux comprendre le comportement du vin vis-à-vis de l’oxydation et de la réduction.
Hydrogène sulfuré et seuils de vigilance
Un point marquant de l’exposé est la référence à des travaux anciens, notamment dès 1936, sur l’hydrogène sulfuré (H2S) en fonction du redox.
Olivier Husson décrit une courbe dans laquelle :
- le potentiel redox baisse fortement, puis remonte ;
- le H2S apparaît en pic dans une zone de réduction marquée, puis redescend.
L’interprétation pratique qu’il en donne est claire : au-dessus d’environ 130 à 150 mV, il peut être pertinent d’oxygéner rapidement pour éviter les dérives soufrées. Il souligne que ces ordres de grandeur se retrouvent dans des travaux anciens, y compris autour de 1963.
Pour lui, cela montre que le potentiel redox peut devenir un véritable outil de pilotage : il peut aider à décider s’il est possible de « dormir tranquille » ou si, au contraire, il faut intervenir sur la cuve.
Retour vers les sols, les plantes et la transition agroécologique
Après cette parenthèse sur la vinification, Olivier Husson revient à une vision plus globale des systèmes agricoles. Il rappelle le schéma d’ensemble déjà présenté auparavant : partir de sols dégradés pour aller vers des sols fonctionnels.
Le point de départ correspond souvent à des sols avec :
- peu de matière organique ;
- une faible activité biologique ;
- une mauvaise structure ;
- une mauvaise nutrition des plantes ;
- des plantes fragiles ou malades.
L’objectif est d’aller vers l’inverse :
- davantage de matière organique ;
- une activité biologique forte ;
- une structure stable ;
- de la diversité ;
- une bonne nutrition en eau, en air et en éléments minéraux.
Le rôle de l’étape intermédiaire
Il insiste sur l’existence d’une étape intermédiaire, indispensable dans la transition. Il ne suffit pas de viser un état final : il faut d’abord réussir à faire pousser les plantes dans les conditions actuelles.
Pour cela, il faut :
- apporter de la matière organique ;
- apporter ou stimuler les micro-organismes ;
- installer un maximum de couverts végétaux ;
- produire le plus de biomasse possible ;
- nourrir le sol sur la durée.
Il parle d’un processus qui prend du temps, de l’ordre de plusieurs années, et qui demande de « faire durer » les apports dans le système.
Maximiser la photosynthèse
Un levier central est, selon lui, de maximiser la photosynthèse, c’est-à-dire mettre des plantes sur tout le temps et tout l’espace disponible, sans entrer en compétition excessive avec la culture principale.
Cette logique repose sur l’idée que les plantes captent l’énergie solaire, produisent de la biomasse et alimentent ensuite le système sol-plante.
Il recommande aussi de nourrir les plantes par voie foliaire, en particulier pour soutenir une photosynthèse efficace. Cela vaut non seulement pour les cultures principales mais aussi pour les couverts végétaux, qui ont eux aussi besoin d’oligo-éléments pour fonctionner correctement.
Prévention, antioxydants et couverts végétaux
Olivier Husson mentionne également l’intérêt de protéger les plantes de manière préventive, notamment avec des antioxydants, tout en insistant surtout sur la nutrition foliaire.
Il souligne que de bons couverts végétaux sont essentiels, mais qu’ils doivent être réellement performants. Il est donc dommage de les implanter sans leur donner les éléments nécessaires pour exprimer pleinement leur potentiel.
Place des animaux dans le système
Il ajoute que la présence d’animaux dans le système peut être bénéfique. Sans développer longuement ce point ici, il indique que cela contribue aussi au bon fonctionnement global.
Stabiliser le fonctionnement redox-pH des sols
Olivier Husson revient ensuite à son idée centrale : dans un système dégradé, les paramètres du sol fluctuent fortement ; dans un système fonctionnel, ils deviennent beaucoup plus stables.
L’enjeu est d’augmenter la régulation du pH et du redox, à la fois :
- au niveau du sol ;
- au niveau de la plante.
Cela permet de rester plus régulièrement dans une zone de protection, c’est-à-dire un état dans lequel les plantes sont moins sensibles aux maladies et les déséquilibres sont mieux amortis.
Il évoque à ce propos des sols « suppressifs », capables de limiter naturellement l’expression des maladies.
Enherbement et besoin de biomasse
Il rappelle toutefois que l’enherbement doit être géré, et qu’il faut pour cela produire beaucoup de biomasse. Il faut des couverts suffisamment développés pour que le système puisse « digérer » cette végétation et en tirer bénéfice.
Des sols sains pour des plantes saines, et inversement
Olivier Husson formule alors plusieurs idées fortes :
- il faut des sols sains pour avoir des plantes saines ;
- mais il faut surtout des plantes pour avoir des sols sains.
Il rappelle qu’on sait faire pousser des plantes sans sol, mais que si l’on retire les plantes d’un sol, on finit par aller vers le désert. Les plantes sont donc essentielles à la construction et au maintien de la fertilité.
Conductivité, vie et circulation de l’énergie
Il insiste également sur la nécessité d’une bonne conductivité dans le système. Pour lui, la vie implique des circulations de charges, des micro-courants électriques, et le fonctionnement du sol repose aussi sur ces continuités physiques et biologiques.
Les micro-organismes, les plantes et la structure du sol participent ensemble à cette organisation fonctionnelle.
Les plantes nourrissent le sol
Une autre idée importante est que, dans un système qui fonctionne correctement, ce sont les plantes qui nourrissent le sol plus encore que le sol ne nourrit les plantes.
Les plantes, par la photosynthèse et les exsudats racinaires, alimentent les micro-organismes. Ceux-ci améliorent la structure du sol, qui en retour soutient les plantes. On est donc dans une boucle vertueuse.
La structure du sol ne se fabrique pas mécaniquement
Olivier Husson souligne qu’aucun outil métallique ne peut créer à lui seul une structure de sol stable et fonctionnelle. En particulier, il ne peut pas reproduire durablement :
- une microporosité capable de retenir l’eau ;
- une macroporosité laissant circuler l’air ;
- une organisation créant des micro-zones aux pH et redox différenciés.
Cette architecture vivante dépend des plantes, des racines, des micro-organismes et du temps.
Pas de compromis entre productivité, qualité et durabilité
Enfin, il affirme qu’il n’y a pas à opposer :
- productivité et santé ;
- qualité et productivité ;
- productivité et durabilité.
Au contraire, pour être durable et faire de la qualité, il faut selon lui de fortes productions de biomasse et une bonne capacité à capter l’énergie solaire. Il faut que le système « tourne rapidement », avec une forte dynamique de photosynthèse et de recyclage.
Vers des outils de pilotage pratiques
Olivier Husson conclut en soulignant que ces approches apportent peut-être plus de questions que de réponses immédiates, mais qu’elles permettent de prendre du recul et d’ouvrir des pistes très concrètes de pilotage.
Il évoque aussi la possibilité de tester les interactions entre produits, par exemple en mélange, plutôt que de rester dans l’hypothèse. La démarche proposée est pratique :
- mesurer chaque produit séparément ;
- mesurer le mélange ;
- comparer à un témoin ;
- suivre cela sur plusieurs semaines.
Selon lui, on dispose désormais des moyens de poser les bonnes questions et d’apporter des réponses opérationnelles. Tant que ces outils de mesure n’étaient pas disponibles, ce pilotage restait beaucoup plus difficile.
Idée générale
Dans cet exposé, Olivier Husson montre que les notions de pH et de redox ne concernent pas seulement les sols et les plantes, mais aussi des processus comme la vinification. Le potentiel redox peut servir à comprendre et piloter les fermentations, à anticiper des défauts, et à mieux interpréter l’état réel du système là où d’autres mesures, comme l’oxygène dissous, deviennent insuffisantes.
Cette même logique s’étend aux systèmes agricoles dans leur ensemble : stabiliser les régulations pH-redox, soutenir la photosynthèse, produire de la biomasse, nourrir les micro-organismes et reconstruire des sols vivants sont les bases d’une transition agroécologique durable.
