Climat : des "mauvaises herbes" pour optimiser les cultures ?

Dans le domaine des cultures, nombreux sont celles et ceux qui font la chasse aux mauvaises herbes. Mauvaises vous avez-dit ? Et bien pas nécessairement. Il est vrai qu’à première vue, la présence d’adventices peut donner l’impression d’avoir comme un intrus dans les parcelles cultivées ou bien encore dans votre potager.

Pourtant, ces plantes parfois tenaces malgré de nombreux passages mécaniques où manuels ont des caractéristiques fort intéressantes pour faire face à la fragilité des cultures liée au changement climatique. Oui vous avez bien lu, cette « mauvaise herbe » pourrait bel et bien nous aider.

Portulaca oleracea (pourpier), une herbe très résistante

Cette plante, utilise la photosynthèse comme l’ensemble des végétaux afin de produire son énergie et se développer. Cela étant, lorsque l’on étudie de plus près ce mécanisme chez « Portulaca oleracea », les chercheurs de Yale reportent dans la Revue Science Advances, la présence de deux voies métaboliques permettant de générer une nouvelle forme de photosynthèse. Le pourpier est de fait plus apte à faire face à la sécheresse en maintenant une bonne voire très bonne productivité.

D’après Erika Edwards, « il s’agit d’une combinaison très rare de traits et qui a créé une sorte de « super plante » ; une combinaison qui pourrait être potentiellement utile dans des entreprises telles que l’ingénierie des cultures ».

Chaque plante a développé des spécificités pour améliorer sa photosynthèse

Dans la nature, les végétaux ont chacun mis en place au fil du temps des mécanismes permettant d’optimiser leur photosynthèse par rapport à leur milieu, à leur environnement. Le principe reste le même pour toutes les plantes : à travers les stomates présentes surtout au niveau des feuilles (que l’on peut comparer à un pore sur l’être humain), des échanges gazeux s’effectuent tout au long de la journée. Lorsqu’il fait jour, les plantes captent la lumière du soleil et le CO2 permettant de générer de nombreux nutriments dont elle à besoin tout en rejetant de l’oxygène dans l’atmosphère. La nuit, en raison de l’absence de soleil, les végétaux captent de l’oxygène et rejettent de l’eau mais aussi du CO2. C’est de cette façon que la « respiration » se fait chez les végétaux.

La flore s’adapte aussi selon le climat qu’elle rencontre. Prenons l’exemple du maïs. Lors de l’étude de sa photosynthèse, les scientifiques ont constaté que la plante a développé une photosynthèse de type C4. Celle-ci permet au plant de maïs de garder une bonne productivité y compris lorsque les températures sont élevées.

D’autres plantes ont développé une photosynthèse de type CAM : c’est le cas notamment des cactus, ce qui leur permet de mieux résister dans les zones désertiques. Les photosynthèse C4 et CAM jouent donc un rôle différent tout en utilisant le même chemin biochimique pour appuyer la photosynthèse.

Concernant le pourpier, il possède aussi bien C4 que CAM ce qui lui confère deux avantages non négligeables face à un temps durablement sec et chaud. Jusqu’à il y a peu, les scientifiques pensaient que C4 et CAM « s’exécutaient » indépendamment l’un de l’autre.

Récemment, l’équipe de Yale dont font partie Jose Moreno-Villena et Haoran Zhou ont réalisé une analyse de l’expression génétique présente dans les feuilles du pourpier. Les constatations révèlent que C4 et CAM s’opèrent au sein des mêmes cellules, C4 venant traiter CAM. De fait, la plante obtient un niveau hors norme de résistance durant une sécheresse.

Cette découverte pourrait permettre d’obtenir des cultures plus résistantes aussi bien à la sécheresse qu’aux chaleurs de plus en plus fortes, ce tout en gardant une bonne productivité.