Comment les arbres respirent et retiennent leur souffle

Les arbres respirent et peuvent retenir leur souffle

Bien qu’ils n’aient pas de poumons, les arbres peuvent « respirer » grâce au processus de photosynthèse, par lequel ils convertissent le dioxyde de carbone, l’eau et la lumière du soleil en oxygène. Dans un sens, c’est l’opposé de ce que font les humains, puisque nous ingérons de l’oxygène et produisons du dioxyde de carbone. Mais selon des chercheurs de l’Université d’État du Colorado, une similitude que les arbres partagent avec les humains est qu’ils peuvent aussi retenir leur souffle.

Les arbres (et autres plantes) absorbent le dioxyde de carbone par les stomates – de minuscules « pores respiratoires » situés à la surface des feuilles. Ils absorbent également l’eau par leurs racines. Ils absorbent également que la lumière du soleil via des organites appelés chloroplastes. Pendant la photosynthèse, cette lumière se transforme en énergie. Celle-ci  aide par la suite à transformer l’eau et le CO2 en oxygène. Les stomates libèrent alors l’oxygène. Mais le processus peut être temporairement interrompu s’il y a des toxines dans l’air, car les arbres peuvent retenir leur souffle jusqu’à ce que les polluants se dissipent.

Dans un article pour Discover Magazine, les scientifiques Delphine Farmer et Mj Riches expliquent comment ils tombent sur cette théorie lors d’une matinée particulièrement enfumée en 2020. Cela se passe durant une série d’incendies de forêt au Colorado. En effectuant un test photosynthétique de routine sur des pins ponderosa, les deux chercheurs ont découvert avec une surprise que les pores de l’arbre étaient complètement fermés. Ils ont émis l’hypothèse que cela était à la fois une réponse physique active de la plante. Aussi dû en partie aux particules de fumée entrant et obstruant les pores stomatiques. Des tests supplémentaires ont montré que les pores s’ouvraient dans des conditions moins enfumées et plus favorables. Ainsi l’arbre recommençait à « respirer ».

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Il est à noter qu’au début des années 1900, des scientifiques étudiant des arbres dans des zones fortement polluées ont découvert que ceux chroniquement exposés à la pollution due à la combustion du charbon avaient des granules noirs obstruant les pores des feuilles par lesquels les plantes respirent. Ils soupçonnaient que ce sont les arbres qui créent en partie la substance dans ces granules. Pourtant en raison du manque d’instruments disponibles à l’époque, on n’a jamais exploré la chimie de ces granules. Non plus ni les effets sur la photosynthèse des plantes.

La plupart des recherches modernes sur les effets de la fumée des feux de forêt se concentrent sur les cultures. Les résultats ont été contradictoires.

Par exemple, on a réalisé une étude sur plusieurs sites de cultures et de zones humides. En conséquence, cette étude a montré que la fumée diffuse la lumière d’une manière qui rendait les plantes plus efficaces pour la photosynthèse et la croissance. Cependant, une étude en laboratoire dans laquelle on a exposé des plantes à de la fumée artificielle a montré que la productivité des plantes diminuait pendant et après l’exposition à la fumée. Bien que ces plantes se soient rétablies après quelques heures.

Il existe d’autres indices montrant que la fumée des feux de forêt peut avoir des impacts négatifs sur les plantes. Vous en avez peut-être même goûté un. En effet, lorsque les raisins sont exposés à la fumée, leur vin peut être altéré.

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Bien qu’ils n’aient pas de poumons, les arbres peuvent « respirer » grâce au processus de photosynthèse, par lequel ils convertissent le dioxyde de carbone. Photo de Megan Jorgensen.

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