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Comment les plantes captent l’eau par leurs feuilles

On 27 novembre 2025

Saviez-vous que les plantes boivent aussi par leurs feuilles ?

Si ce phénomène a été identifié depuis longtemps par des agroécologues comme Hervé Coves, son importance a récemment été mise en évidence par plusieurs études scientifiques, présentées par Hervé Poirier, rédacteur en chef du magazine Epsiloon, dans un sujet diffusé dans l’émission La Terre au carré.

En plus de capter l’eau nécessaire à leur croissance par les racines, de nombreux végétaux utilisent un autre mode d’absorption, par les feuilles. Comme l’explique Hervé Poirier, « la cuticule un peu cireuse à la surface des feuilles s’est révélée pas totalement imperméable, l’eau semble pouvoir s’immiscer par les stomates, ces minuscules trous par lesquels le CO2 pénètre, ou à la base des poils, sur les feuilles ».

Jusqu’ici, la science avait considéré ce phénomène comme négligeable, en raison de la difficulté à suivre le chemin de l’eau dans les plantes, mais en traçant les isotopes de l’eau captée par les feuilles [3], des chercheurs ont montré que cette dernière « participe à la photosynthèse, se retrouve incorporée à la sève et repart vers les racines pour nourrir toute la plante ».

Selon Hervé Poirier, ce phénomène a été observé chez «230 espèces, du poirier aux orchidées, en passant par le pin ou la lavande » et au total chez plus de 85% des espèces étudiées. Il est particulièrement opérant pour les arbres (95% des essences étudiées), notamment pour les plus grands d’entre eux, pour lesquels l’eau remonte plus difficilement vers la cime.

Biologiste à l’Université de Berkeley, Todd Dawson a ainsi montré comment les séquoias du Pacifique s’abreuvent des nuages de brume et à quel point ce mécanisme a contribué à leur gigantisme. L’importance de ce phénomène a aussi été étudiée par Marilyn Ball, de l’Université nationale d’Australie, qui s’est intéressée à l’hydratation des mangroves. Le botaniste brésilien Rafael Oliveira a lui calculé qu’environ 8% de la croissance de la forêt amazonienne était due à l’eau captée par la canopée.

A ce jour, l’ampleur du phénomène reste difficile à quantifier, mais des biophysiciens de la NASA ont récemment établi, grâce à une analyse sur 20 ans des variations de la couverture végétale, que la croissance de ces écosystèmes est directement influencée par les averses journalières. « A l’échelle de la planète, cela représente des quantités considérables qui échappent aux modèles », indique Hervé Poirier, qui renvoie aux travaux du Néerlandais Jeroen Schreel sur la canopée européenne.

Ces découvertes suggèrent que la rosée peut constituer un apport en eau crucial en période de sécheresse et dans les zones arides, comme nous l’avions exposé dans un post précédent. Elles confirment aussi que nos connaissances sur la physiologie des plantes restent parcellaires. Mieux connaître les végétaux pour pouvoir les épauler par le biais de l’agroécologie s’impose comme un enjeu majeur du XXIe siècle.

#eau #plantes #sfn

Les photosynthèses

de joris

On 18 décembre 2024

dans Agroécologie

Il y a, derrière un discours marketé sur certaines plantes qui capteraient plus de CO2, un point qu’il faut éclaircir.

La photosynthèse est une réaction chimique qui utilise la lumière et un “donneur d’électrons” pour transformer du CO2 en autre chose. Le donneur d’électrons peut être du fer, des nitrites, de l’hydroxyde de soufre ou d’arsenic. C’est généralement de l’eau. On la retrouve chez les algues, les plantes et certaines bactéries (les cyanobactéries). La photosynthèse à base d’eau, celle des plantes, est dite “photosynthèse oxygénique”. Elle décompose l’eau et le CO2 pour produire du sucre, de l’eau et de l’oxygène.

6CO2 + 24H2O C6H12O8 + 12O2 + 12H20

Schéma issu de l’étude source de cet article

Pour la majorité des plantes (celles qu’on appelle C3), cette réaction est associée à une activité coûteuse en énergie et en eau qu’on appelle photorespiration. Cette stratégie ne permet qu’une production de biomasse moyenne, mais elle est très adaptée à des conditions climatiques variables. On considère généralement qu’il existe un optimum thermique de 25°C. Ce type de photosynthèse permet de capter 1 gramme de carbone pour 400 g d’eau.

Une autre stratégie (C4) permet d’éviter la photorespiration. Le processus de photosynthèse est effectué dans deux cellules distinctes. L’optimum thermique passe à 35° C et la plante utilise seulement 250 g d’eau pour fixer 1 g de carbone. C’est la stratégie des plantes tropicales comme le maïs, le sorgho, la canne à sucre et le mil.

Mais C3 et C4 ont une faiblesse : la plante doit pouvoir evapotranspirer en même temps qu’elle fait de la photosynthèse. S’il fait trop chaud, la plante peut donc soit fermer ses stomates pour préserver son eau et cesser toute activité métabolique, soit continuer la photosynthèse, quitte à tomber en stress hydrique.

Seules les plantes CAM, c’est à dire essentiellement les plantes grasses, les cactus, savent gérer cette situation. Comme les C4, ces plantes effectuent leur photosynthèse en deux temps. La nuit, elles effectuent les échanges gazeux, puis le matin, après s’être gorgées de rosée, elles ferment leur stomates et finissent de métaboliser le CO2 absorbé durant la nuit sans perdre une goutte d’eau. Leur optimum est de 35°C le jour et de 15°C la nuit, car l’échange gazeux ne peut se faire qu’avec une certaine chaleur. Mais c’est seulement 50 g d’eau qui leur faut pour capter 1 g de CO2.

Il n’y a pas donc des plantes qui captent plus de CO2, il y a des plantes qui à volume d’eau constant vont faire plus de biomasse et des plantes qui sont davantage capables que d’autres de fonctionner quand il fait chaud.

#co2 #plantes #photosynthèse

Les moutons de mer (ou moutons à fleur) volent les chloroplastes des algues qu’ils consomment pour faire eux mêmes de la photosynthèse. Image accessible ici.

Voir l’étude « Exploring natural variation of photosynthesis in a site-specific manner: evolution, progress, and prospects » pour la source bibliographique.

En agroécologie, la croissance c’est les plantes !

de joris

On 20 novembre 2024

dans Agroécologie

Dans un post précédent, nous avons vu que l’un des deux marqueurs d’une transition agroécologique est la capacité d’un système à fonctionner avec de moins en moins d’interventions, autrement dit de moins en moins d’apports énergétiques : l’autonomie.

Idéalement, un agroécosystème ne consomme qu’une partie de l’énergie qu’il capte par la photosynthèse et stocke le reste sous forme de matière organique et de sucres.

Or, depuis la fin de la seconde guerre mondiale, l’indicateur de vitalité économique est fondé sur la croissance du PIB. Cela pose deux problèmes :

La croissance est une fonction exponentielle. L’effort nécessaire pour faire 1% de croissance annuelle double 2 fois en 200 ans. Celui pour 3 % double 7 fois. A 10 %, c’est 24 fois.

Selon la façon dont est calculé le PIB (PIB = Dépense de consommation finale + Formation brute de capital + Exportations – Importations), les activités de négoce, de finance et le déstockage peuvent avoir un rôle plus important que la production.

Mais le point qui pose surtout question, c’est la corrélation qui existe entre le PIB et la consommation d’énergie, en particulier fossile (voir à ce propos l’illustration de l’article du shift project). Cette idée se retrouve dans l’identité dite de Kaya (formulée par l’économiste Yoichi Kaya en 1993) qui permet d’exprimer l’intensité carbone du PIB.

Concrètement, installer 1 Mwh de panneaux photovoltaïques va fabriquer plus de PIB que de planter 1 Mwh de Miscanthus. C’est évidemment un problème pour l’agroécologie. Selon les termes de la comptabilité nationale, la biodiversité, la durabilité, l’aggradation des écosystèmes, la contribution au climat et à l’eau propre n’ont pas de valeur.

Est-ce que cet effet comptable est une cause ou une conséquence ? Les tenants d’une comptabilité écologique pensent qu’il faut intégrer le poids du prélèvement sur les écosystèmes dans notre système comptable.

Ainsi Harold Levrelet Antoine Misseme dans “L’économie face à la nature. De la prédation à la coévolution”, élaborent la notion de dette écologique.

D’autres estiment que cet aspect comptable n’est que le reflet d’un système de production fondamentalement prédateur (voir par exemple “extractivisme, Exploitation industrielle de la nature : logiques, conséquences, résistances” de Anna Bednik). Les deux approches n’étant d’ailleurs pas forcément contradictoires.

Notre but ici n’est pas de trancher cette question, mais simplement de montrer que la croissance telle qu’elle s’envisage aujourd’hui dans ses modalités et dans son rôle est un obstacle majeur au développement de l’agroécologie.