Depuis un endroit sans plantes, des indices sur la façon d’aider les plantes à survivre alors que la planète se réchauffe

Le réchauffement climatique a des effets d’entraînement sur les écosystèmes, y compris sur les plantes, qui ont développé des mécanismes intelligents pour conserver l’eau lorsqu’elles sont stressées par la sécheresse.

Mais les plantes sont-elles plus susceptibles de se défendre contre l’air sec ou contre un sol sec ? Cette question fait l’objet de vifs débats parmi les climatologues, et la distinction est importante : s’il existe un consensus sur la trajectoire de l’augmentation des températures au cours des prochaines décennies, on en sait moins sur la manière dont le réchauffement climatique affectera l’humidité des sols. Comprendre cette dynamique peut aider à décider des moyens les plus efficaces d’assurer la survie d’une vie végétale robuste.

Une équipe dirigée par Kaighin McColl, professeur adjoint au Département des sciences de la Terre et des planètes et à la John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, a publié de nouvelles recherches dans Eau naturelle ce qui indique que les mécanismes de défense des plantes contre la sécheresse, qui consistent à fermer de minuscules pores sur les feuilles appelés stomates pour limiter la photosynthèse et conserver l’eau, sont plus susceptibles d’être déclenchés par un sol sec que par de l’air sec.

Leurs résultats remettent en question les idées reçues récemment et proviennent d’un endroit dépourvu de plantes : les marais salants arides de l’Utah et du Nevada.

Des recherches antérieures avaient montré que les plantes sont plus susceptibles d’avoir des stomates fermés en présence d’air sec plutôt que de sols secs. On a donc supposé que l’aridité déclenchait la réponse à la sécheresse. Mais McColl et ses collègues soupçonnaient que ces résultats ne révélaient pas toute l’histoire de la vulnérabilité des plantes aux environnements plus secs.

“Le problème avec cet argument est que la corrélation n’implique pas la causalité ; lorsque les plantes ferment leurs stomates, cela pourrait en fait provoquer un assèchement de l’air, plutôt que l’inverse”, a déclaré McColl.

Pour étudier leur hypothèse opposée, McColl et l’auteur principal Lucas Vargas Zeppetello, chercheur postdoctoral à Harvard qui a débuté ses études à l’Université de Californie à Berkeley en janvier, ont utilisé comme laboratoire naturel l’un des seuls endroits sur Terre doté d’un cycle de l’eau vigoureux, mais ne cultive aucune plante – des marais salants dans le désert de l’ouest des États-Unis.

En utilisant les données des salines fournies par des collaborateurs du Nevada et de l’Utah, les chercheurs ont reproduit les études d’autres chercheurs qui avaient calculé la relation entre la sécheresse de l’air et le flux d’humidité, ou le mouvement (dans ce cas par évaporation), à partir de la surface du sol et ont attribué ces valeurs. aux plantes fermant leurs stomates pour conserver l’eau. L’équipe de Harvard a constaté que ses calculs correspondaient presque parfaitement à ceux des études précédentes, mais en l’absence de plantes dans les marais salants, ils savaient qu’il devait y avoir une autre explication.

Dans cet environnement sans plantes, l’évaporation ne répond qu’à la sécheresse du sol. McColl et Vargas Zeppetello ont conclu que les réponses des plantes au manque d’humidité pouvaient avoir été exagérées dans des études antérieures. Ils pensent plutôt que les plantes réagissent plus intensément au sol sec, un facteur de stress environnemental connu pour réduire la transpiration et la photosynthèse.

Qu’est-ce que cela signifie? La sécheresse des sols est plus importante que la sécheresse de l’air lorsqu’il s’agit des écosystèmes végétaux mondiaux.

“Nos conclusions mettent l’accent sur les projections concernant l’eau dans le futur”, a déclaré Vargas Zeppetello. “Les gens parlent de consensus sur le changement climatique, mais cela a vraiment à voir avec les températures mondiales. Il y a beaucoup moins de consensus sur ce à quoi ressembleront les changements régionaux du cycle de l’eau.”