Les plantes, actrices clés de la régulation du climat, pourraient voir leur rôle bouleversé par le réchauffement. Une étude révèle que la hausse des températures les pousse à perdre plus d'eau, réduisant leur capacité à absorber le carbone.
Cette découverte remet en question des hypothèses anciennes sur le fonctionnement des plantes. Alors que les scientifiques pensaient que les pores des feuilles étaient la principale source de perte d'eau, il semble que la cuticule, une couche cireuse, joue un rôle plus important. Cette fuite d'eau incontrôlable pourrait transformer les plantes en sources de carbone, aggravant le réchauffement climatique.
Le rôle des plantes dans le cycle du carbone
Les plantes absorbent le dioxyde de carbone (CO₂) lors de la photosynthèse, un processus essentiel et qui limite la concentration des gaz à effet de serre. Elles libèrent également de l'oxygène et de la vapeur d'eau, contribuant à réguler le climat.
Cependant, sous l'effet de la chaleur, cette fonction pourrait être compromise. Les plantes perdent davantage d'eau par leur cuticule, une structure qui ne peut se fermer. Cette perte réduit leur capacité à absorber le CO₂, limitant ainsi la photosynthèse.
Flux d'eau foliaire selon la disponibilité en eau. Lorsque l'eau est disponible et la photosynthèse active, les stomates s'ouvrent pour les échanges gazeux, et la conductance totale (gtw) résulte de la conductance stomatique (gsw) et cuticulaire (gcw). En période de faible disponibilité en eau ou d'activité photosynthétique réduite, les stomates se ferment pour limiter les pertes. La conductance minimale (gmin) correspond alors à la somme de gcw et d'une contribution stomatique minimale (gsw,min).
Si les températures continuent d'augmenter, les plantes pourraient même devenir des émetteurs nets de carbone. Cette inversion de rôle aurait des conséquences dramatiques sur le climat, accélérant le réchauffement au lieu de le freiner.
Les limites de la résistance des plantes
Les plantes ont une tolérance limitée à la chaleur. Une étude menée sur 200 espèces à Vancouver montre que la photosynthèse commence à se dégrader entre 40 et 51 °C. Au-delà de 60 °C, les protéines cellulaires se décomposent, entraînant la mort des plantes.
Certaines espèces, comme celles des déserts ou des régions tropicales, résistent mieux à la chaleur. Mais la majorité des plantes ne sont pas adaptées à des températures extrêmes. Les événements comme le dôme de chaleur de 2021, où les températures ont atteint 49,6 °C, illustrent cette vulnérabilité.
Les chercheurs estiment qu'un point de bascule pourrait être atteint autour de 30 °C, où les plantes libéreraient plus de CO₂ qu'elles n'en absorbent.
Pour aller plus loin: Qu'est-ce que la cuticule des plantes ?
La cuticule est une couche cireuse qui recouvre les feuilles des plantes. Elle sert de barrière protectrice, protégeant contre les pathogènes.
Contrairement aux stomates, la cuticule ne peut pas se fermer. En cas de chaleur extrême, elle devient une source majeure de perte d'eau, même lorsque les stomates sont fermés.
Cette découverte récente remet en question les modèles climatiques actuels, qui sous-estiment l'impact de la cuticule sur le cycle de l'eau et du carbone.