E9 Échange chimique

Topique

Les échanges chimiques constituent l'interface de communication entre la plante et son écosystème. Ils s'effectuent simultanément dans plusieurs directions : la plante libère des composés chimiques dans l'air et le sol, et en absorbe également dans l'air ambiant. Chacun de ces échanges chimiques remplit une fonction spécifique pour la plante.

Parmi ces échanges, on trouve la libération de composés organiques volatils (COV) dans l'air, notamment l'isoprène et divers monoterpènes et sesquiterpènes. La plante libère ces COV en réponse au stress thermique, lorsque la température de ses feuilles s'écarte de sa plage optimale, et également en réponse à l'herbivorie, lorsqu'un herbivore commence à se nourrir de ses tissus. Plus le stress thermique ou l'herbivorie est intense, plus la quantité de COV libérée dans l'air est importante.

Un autre mode d'échange chimique est la libération d'exsudats racinaires dans le sol. La racine utilise ces exsudats comme stratégie nutritionnelle et défensive : grâce à ces exsudats, elle attire les micro-organismes du sol qui facilitent son accès aux nutriments, et simultanément, grâce à ces mêmes exsudats, elle repousse ou inhibe les organismes du sol susceptibles de lui nuire.

Un troisième mode d'échange chimique est la signalisation allélopathique entre plantes voisines : une plante libère des composés chimiques dans l'air ou le sol qui, au contact d'une plante voisine, modifient sa germination, sa croissance ou sa physiologie. Cette modification peut s'effectuer soit en l'inhibant pour réduire la compétition pour les mêmes ressources, soit en la favorisant lorsque la signalisation allélopathique sert d'avertissement contre une menace commune.

Le quatrième mode d'échange chimique est inverse aux précédents : au lieu d'émettre, la plante absorbe des polluants atmosphériques tels que l'ozone ou le dioxyde de soufre présents dans l'air ambiant. Cette même voie d'échange chimique que la plante utilise pour libérer des composés organiques volatils dans l'air est, en partie, celle qui permet aux polluants atmosphériques de pénétrer dans les tissus foliaires.

Ensemble, l'émission de composés organiques volatils, la libération d'exsudats racinaires, la signalisation allélopathique et l'absorption des polluants atmosphériques constituent les quatre directions d'échange chimique qui font de la plante un acteur actif, et non passif, de l'interface de communication plante-écosystème. Par ces mêmes voies, la plante réagit au stress thermique et à l'herbivorie, nourrit et défend ses racines, communique avec ses voisines et est exposée aux polluants atmosphériques présents dans l'air ambiant.

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