L’une des principales fonctions de la racine est le prélèvement d’eau et de nutriments nécessaires au développement de la plante. La racine établit des échanges avec le sol selon des processus biogéochimiques complexes. Cet espace d’échange, appelé rhizosphère, est fortement influencé par l’activité de la racine au travers de la modification des propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol. Les processus mis en jeu sont complexes et variables dans le temps et dans l’espace. Le pH est l’un des paramètres physico-chimiques le plus significativement modifié par l’activité racinaire, et constitue donc un indicateur du fonctionnement racinaire à l’échelle de la rhizosphère. Le suivi de ce paramètre au plus près des racines apporte un élément de compréhension de la réponse des plantes à leur environnement. Cela nécessite l’utilisation d’outils de mesure à haute résolution spatiale et temporelle au plus près des conditions réelles de culture. L’utilisation de capteurs de type optode planaire répond à cette problématique. Les optodes sont des capteurs chimiques et optiques fondés sur la réaction réversible d’un fluorophore. Ainsi, selon le pH du milieu, le signal de fluorescence émis par l’optode sera différent. Une caméra CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) enregistre le signal du capteur sous forme d’une image de l’optode. Chaque valeur de pixel de l’image obtenue est corrélée à une valeur de pH via une courbe de calibration. L’image initiale est transformée en carte de pH. On obtient donc une mesure quantitative et spatialisée du pH au cours du temps, puisque le signal est réversible. Utilisé dans des systèmes d’observation de type rhizobox, il est possible par cet outil de mesure non invasif de suivre, à l’échelle inframillimétrique, l’évolution du pH rhizosphérique, dans différentes conditions de cultures et d’associations d’espèces.