Le capteur de CO2 des plantes devrait nous aider à limiter la sécheresse

Il y a plus de 50 ans, des chercheurs ont découvert que les plantes ont la capacité de mesurer la concentration de dioxyde de carbone présent dans l’air. De petits pores respiratoires appelés stomates agissent comme des portes d’entrée et de sortie de gaz qui s’ouvrent ou se ferment en fonction du niveau de CO2 atmosphérique. Ils permettent à la plante de réguler l’évaporation de l’eau dans les feuilles, de contrôler la photosynthèse et sa croissance. Les scientifiques estiment que ces derniers perdent plus de 90 % de leur eau à travers leurs stomates. La régulation de l’ouverture des pores stomatiques par le CO2 est donc cruciale pour empêcher cette déperdition d’eau.

Trouver le moyen de limiter l’évaporation de l’eau à l’intérieur des plantes est d’autant plus indispensable dans le contexte climatique actuel. Avec le réchauffement global, on assiste à une tarification des ressources hydriques à cause d’une pollution massive de l’air par le dioxyde de carbone. Autrement dit, les plantes perdent beaucoup d’eau en absorbant du CO2.

Pour chaque molécule de dioxyde de carbone absorbée, une plante typique perd entre 200 et 500 molécules d’eau par évaporation à travers les pores stomatiques.

Le fonctionnement du capteur de CO2 des plantes enfin expliqué

Dans un milieu de plus en plus saturé en CO2, les plantes consomment beaucoup d’eau et assèchent les sols. Même si les stomates participent à l’absorption du CO2 par les plantes, les scientifiques n’ont pas encore réussi à identifier leur capteur de dioxyde de carbone. Par conséquent, l’explication du fonctionnement de ce capteur reste toujours une énigme de longue date pour eux. Récemment, des scientifiques de l’université de Californie à San Diego ont néanmoins réussi à identifier le capteur de CO2 de plantes Arabidopsis.

Yohei Takahashi, chercheur à l’UC San Diego, et Julian Schroeder, professeur émérite à l’école des sciences biologiques, ont dirigé cette étude. Ils ont pu décrire les parties fonctionnelles de ce capteur de dioxyde de carbone grâce à une combinaison d’outils et d’approches. Les chercheurs ont non seulement identifié le mécanisme du capteur de CO2, mais aussi détaillé ses propriétés génétiques, biochimiques et physiologiques.

Le capteur de CO2 permettrait de réduire l’eau consommée par les plantes

Comprendre le fonctionnement de ce capteur est vital pour la gestion de l’eau. À ce propos, M. Schroeder est titulaire de la chaire Novartis et membre du corps enseignant du département de biologie cellulaire et du développement. Il a expliqué que ce capteur reconnaît l’augmentation des concentrations de CO2 dans l’air et détermine la quantité d’eau que la plante perd en absorbant du dioxyde de carbone.

Publiés dans la revue Science Advances le 7 décembre dernier, les résultats de cette étude devraient permettre une réelle avancée dans la lutte contre la sècheresse induite par le climat, les incendies de forêt et la gestion des cultures agricoles. Ils devraient pouvoir servir dans la recherche sur l’ingénierie végétale. Les scientifiques pourraient développer des traitements qui aideraient les arbres à assécher le sol plus lentement face à l’augmentation du taux de CO2 ou bien optimiser les techniques de gestion de l’eau dans les cultures.

SOURCE : PHYS