Comment certains arbres « retiennent leur souffle » pendant les incendies de forêt

En raison du changement climatique, les incendies de forêt ont doublé au cours des deux dernières décennies. Lorsque de la fumée apparaît dans l’air, les médecins conseillent aux gens de rester à l’intérieur pour éviter de respirer des gaz et des particules nocifs.

Qu’en est-il des plantes et des arbres, qui ne peuvent fuir ? La chimiste canadienne Delphine Farmer et la chercheuse postdoctorale Mj Riches répondent à cette question dans un article publié dans The Conversation, un média qui met à la disposition de ses lecteurs des articles de vulgarisation portant sur l’actualité et le secteur de la recherche.

On apprend que, comme nous, certains arbres auraient le réflexe, dans une telle situation, de fermer leurs fenêtres et portes, avant de « retenir leur souffle ». Littéralement.

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Le processus de photosynthèse est presque nul

Les deux experts fondent leurs conclusions sur les conclusions d’une étude qu’ils ont décidé de mener. « un peu par hasard »à l’automne 2020, lorsque les incendies de forêt étaient fréquents autour de l’Université d’État du Colorado dans les montagnes Rocheuses.

À l’époque, leur objectif n’était pas d’étudier comment les plantes réagiraient à la fumée, mais de comprendre comment elles émettraient des composés organiques volatils (COV) ; autrement dit, les substances chimiques qui donnent leur odeur aux forêts, mais qui ont aussi un impact sur la qualité de l’air. Alors que les scientifiques effectuaient un test pour mesurer la photosynthèse dans les feuilles d’un pin ponderosails ont pu observer en temps réel la réaction de ces feuilles à la fumée qui envahissait progressivement le site de recherche où ils travaillaient.

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Concrètement, ils ont été surpris de constater que les pores de l’arbre s’étaient complètement fermés, ce qui explique pourquoi le processus de photosynthèse était quasiment nul. Delphine Farmer et Mj Riches ont également entrepris de mesurer les émissions de composés organiques volatils des feuilles, avant d’observer des valeurs très faibles.

Autant d’observations qui leur ont permis d’arriver à la conclusion que les arbres ne « respiré » Non, ils ont arrêté d’inhaler le dioxyde de carbone qui leur permet d’augmenter la surface de leurs feuilles et n’ont plus expiré les produits chimiques qu’ils libèrent normalement.

Comment expliquer ce phénomène commun à plusieurs plantes ?

En réponse, les deux spécialistes se sont attachés à « forcer » le processus de photosynthèse, afin de découvrir s’ils pouvaient « défibriller » les feuilles pour qu’elles retrouvent leur rythme normal. En modifiant l’humidité et la température des feuilles, ils ont pu dégager leurs « voies respiratoires », avant d’observer une amélioration immédiate du processus de photosynthèse et une explosion de composés organiques volatils.

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Les travaux menés par Delphine Farmer et Mj Riches pendant plusieurs mois ont montré que certaines plantes, comme les arbres situés sur leur site de recherche, réagissent à une forte fumée en interrompant leurs échanges avec l’air extérieur. Dès qu’elles sont exposées à cette fumée (pas avant), elles retiennent leur souffle.

Plusieurs processus sont avancés par les experts pour expliquer la fermeture des pores des feuilles. Par exemple, des particules de fumée auraient pu recouvrir les feuilles, créant une couche qui empêcherait les pores de s’ouvrir. Il est également possible que la fumée ait pu pénétrer dans les feuilles, bloquant les pores.

Une autre hypothèse est que les feuilles auraient pu réagir physiquement aux premiers signes de fumée en fermant leurs pores, avant d’être touchées. La réponse pourrait être une combinaison de ces trois facteurs.

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Les experts ne savent toujours pas combien de temps durent les effets de la fumée des feux de forêt sur les plantes, ni dans quelle mesure les épisodes répétés de fumée affecteront les arbres et les cultures à long terme.