Face à la sécheresse, comment s'adaptent les plantes ?

L'eau, essentielle à la vie de toutes les plantes

Toutes les plantes ont besoin d'eau pour vivre, meême celles qui résistent à la sécheresse. L'eau intervient en effet dans les réactions chimiques qui permettent aux végétaux de synthétiser des composés carbonés (glucose) à partir du dioxyde de carbone (CO2) de l'air, grâce à la photosynthèse.

En outre, sans eau, pas de sève, et donc pas de circulation des nutriments dans la plante ! L'eau est d'ailleurs, comme chez tous les êtres vivants, le composant principal d'une plante : elle représente entre 80 et 95% de son poids, selon les espèces. Une bonne partie de cette eau correspond à la sève, mais il y a aussi l'eau constitutive des tissus végétaux (eau contenue dans les cellules).

L'évapo-transpiration, une perte d'eau par les feuilles

L'évapo-transpiration, c'est le couplage de l'évaporation de l'eau au niveau du sol humide et des feuilles mouillées, et de la transpiration de l'eau par la plante via ses feuilles. Ce phénomène d'évapotranspiration est essentiel dans le cycle de l'eau au niveau de la planète. Au niveau de la plante, la transpiration foliaire occasionne de fortes pertes d'eau : plus la plante transpire (phénomène favorisé par le soleil, la chaleur et le vent), plus ses besoins hydriques augmentent : c'est la raison pour laquelle les plantes ont besoin de davantage d'eau en été, et a fortiori en période de sécheresse, qu'en hiver. Lorsque les racines ne pompent pas assez d'eau par rapport aux pertes foliaires, les feuilles s'étiolent : c'est le stress hydrique.

La transpiration est cependant indispensable à la plante. Le déficit d'eau qui se crée au niveau des feuilles est en effet le moteur de la circulation de l'eau dans la plante. L'eau perdue par transpiration au niveau des feuilles engendre une dépression jusque dans les racines qui pompent alors l'eau dans le sol : cette eau monte par aspiration, via les vaisseaux, des racines jusqu'aux feuilles, entraînant avec elle des nutriments dissous puisés dans le sol (flux de sève brute).

Pour résister à la sécheresse, les plantes ont des stratégies

Fermeture des écoutilles

Si la plante ne peut pas se passer d'eau pour vivre, elle peut cependant limiter les pertes hydriques par transpiration : sa première stratégie en cas de sécheresse est de fermer ses stomates (les petits orifices à la surface des feuilles par lesquels les échanges gazeux se font). Elle peut ainsi réduire de 50% ses pertes d'eau par les feuilles. Revers de la médaille, la plante limite aussi du même coup les échanges gazeux nécessaires à la photosynthèse : cette adaptation physiologique n'est donc pas viable à moyen terme, sous peine de voir la croissance du végétal considérablement ralentie.

Feuilles customisées

Pour diminuer la transpiration foliaire, la plante peut aussi réduire la surface de ses feuilles : avez-vous remarqué que les espèces qui résistent bien à la sécheresse ont de petites feuilles (cas fréquent chez les plantes méditerranéennes comme le ciste, la lavande, le thym...) ou des feuilles très découpées (achillée, nigelle...). Parfois même, ces feuilles sont inexistantes (ce sont alors les tiges qui assurent la photosynthèse), ou réduites à l'état d'épines, par exemple chez les cactus.

Les feuilles peuvent aussi être cireuses, coriaces, avec une cuticule plus épaisse (comparez une feuille d'olivier avec une feuille de haricot ou de bananier !), leur couleur peut être grisâtre, voire carrément argentée pour réfléchir le rayonnement solaire (les plantes de maquis ont souvent cette teinte gris-vert). Enfin, elles peuvent être couvertes de poils ou de duvet pour créer comme une couche d'air isolante entre la feuille et l'atmosphère brûlante. Toutes ces adaptations morphologiques contribuent à limiter les pertes d'eau et à mieux résister au plein soleil et à la chaleur, ainsi qu'aux périodes de sécheresse.

Racines de compétition

Pour aller chercher l'eau là où elle se trouve dans le sol, c'est-à-dire, par temps sec, en profondeur, les plantes résistantes à la sécheresse misent aussi sur un système racinaire profond : certains végétaux sont capables de faire descendre leurs racines à plusieurs mètres sous la surface du sol (arbres, vigne...).

Stockage de l'eau par certaines plantes

Certaines plantes ont aussi aquis la capacité de stocker l'eau dans leurs tissus : feuilles charnues (plantes succulentes), tiges (cactus), racines tubérisées et organes de stockage (les tubercules de pomme de terre contiennent, outre de l'amidon, de l'eau). Ce stockage de l'eau joue cependant un rôle mineur par rapport aux autres adaptations morphologiques ou physiologiques.

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