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Les plantes du désert sont des merveilles de l’adaptation à des conditions environnementales extrêmes. Parmi elles, le tamaris Athel (Tamarix aphylla), un arbuste toujours vert commun au Moyen-Orient, excrète des cristaux de sel sur ses feuilles, ce qui pourrait l’aider à absorber l’humidité de l’air nocturne.
Les Recrétohalophytes : Des Plantes Adaptées à des Sols Extrêmement Salés
Le tamaris Athel fait partie d’un groupe de plantes connues sous le nom de « recretohalophytes », qui se sont adaptées à vivre dans des sols extrêmement salés. Ces plantes puisent de l’eau saline à travers leurs racines, l’utilisent pour se nourrir, puis excrètent l’eau salée concentrée restante sur leurs feuilles.
Le professeur Panče Naumov de l’Université de New York à Abu Dhabi explique : « Non seulement la plante utilise de l’eau, mais elle peut aussi en gagner. »
La Fascinante Stratégie du Tamaris Athel
Au départ, les chercheurs pensaient que le tamaris Athel pourrait utiliser les gouttelettes de sel pour arroser ses propres racines. Cependant, des observations minutieuses de vidéos en accéléré ont montré que ce n’était pas le cas. « Les gouttelettes ne tombent pas du tout. Elles restent collées à la surface », précise Naumov.
Les chercheurs ont alors étudié les cristaux laissés sur les feuilles du tamaris lorsque l’eau s’évapore. Pour ce faire, ils ont collecté des échantillons de plantes poussant aux abords d’Abu Dhabi à cinq moments différents de l’année afin de prendre en compte les variations saisonnières. L’analyse par rayons X a révélé que les échantillons étaient principalement composés de chlorure de sodium, mais qu’ils contenaient également plus de dix composés de sel différents.
L’équipe a ensuite testé comment le sel restait à la surface des feuilles en utilisant un modèle fabriqué à partir de cire extraite de la plante. Ils ont découvert que tandis que certains cristaux plus gros tombaient facilement de la surface cireuse, les cristaux plus petits de sulfate de lithium restaient collés. Le sel contenant des cristaux de sulfate de lithium absorbait l’eau sur une plage plus large d’humidité que le chlorure de sodium seul. L’équipe a utilisé de l’eau colorée pour suivre la diffusion du liquide salé à l’extérieur de la feuille dans la plante.
Deux Mécanismes pour Obtenir de l’Eau
Naumov suggère que cela indique que la plante pourrait avoir deux mécanismes pour obtenir de l’eau à partir de sols salés : d’abord en absorbant de l’eau par ses racines pendant la journée chaude et sèche, puis en utilisant les sels excrétés pour absorber de l’eau par ses feuilles pendant les nuits fraîches et humides. « Ils travaillent en synergie, jour et nuit », explique-t-il.
Maheshi Dassanayake de l’Université d’État de Louisiane estime que cette hypothèse est plausible, mais elle n’est pas convaincue par les preuves avancées par les chercheurs quant à l’utilisation de l’eau absorbée par le sel sur les feuilles de la plante. « Je n’ai pas de base mécanique pour comprendre comment la plante utilise de l’énergie pour obtenir de l’eau », dit-elle.
Même si la plante n’utilise pas l’eau collectée par le sel de cette manière, Naumov estime que les composés de sel pourraient être utiles pour les systèmes de récolte d’eau dans l’air, voire pour ensemencer les nuages afin de provoquer des précipitations.
Une Adaptation Ingénieuse des Plantes du Désert
L’adaptation des plantes du désert à des conditions arides et salines est une merveille de la nature. Les recretohalophytes, comme le tamaris Athel, ont développé des stratégies uniques pour survivre et prospérer dans ces environnements hostiles.
Les racines assoiffées
Les sols des déserts sont souvent très salés en raison de l’évaporation rapide de l’eau et de la concentration des minéraux. Les racines des recretohalophytes sont spécialisées pour extraire l’eau saline de ces sols. Elles possèdent des structures spéciales qui leur permettent de filtrer l’eau et de rejeter le sel, un mécanisme essentiel pour la survie de ces plantes dans des environnements aussi extrêmes.
L’énigme des feuilles salées
La découverte de l’excrétion de sel par les feuilles du tamaris Athel ajoute une nouvelle dimension à la compréhension de la survie des plantes du désert. Alors que les racines absorbent l’eau saline du sol pendant la journée pour lutter contre la déshydratation, les feuilles jouent un rôle crucial la nuit.
Comment le sel attire l’humidité
Les chercheurs ont montré que les cristaux de sel, en particulier ceux contenant du sulfate de lithium, attirent l’humidité de l’air environnant. Cette capacité à absorber l’humidité de l’air la nuit est une stratégie astucieuse pour compenser la perte d’eau subie par la plante pendant la journée. Les cristaux de sel agissent comme des éponges, piégeant l’humidité et la maintenant à disposition de la plante.
L’importance de la synergie
La combinaison de l’absorption d’eau par les racines pendant la journée et de l’absorption d’humidité par les feuilles la nuit crée une synergie essentielle pour la survie du tamaris Athel et d’autres plantes du désert similaires. Cette stratégie leur permet de maximiser leur accès à l’eau dans des environnements où les ressources hydriques sont rares.
Perspectives d’avenir
Bien que l’étude du tamaris Athel ait révélé des mécanismes fascinants d’absorption d’eau, des questions subsistent quant à la manière précise dont la pl
ante utilise cette eau pour sa croissance et sa survie. Les chercheurs continuent d’explorer cette énigme pour comprendre pleinement l’adaptation de ces plantes au désert.
En fin de compte, les découvertes sur les plantes du désert pourraient avoir des applications pratiques, de la conception de systèmes de collecte d’eau à la modification de l’environnement pour favoriser les précipitations. La nature continue de nous inspirer par sa capacité à trouver des solutions ingénieuses pour prospérer dans les conditions les plus difficiles.
