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Observation de la rupture catastrophique du réseau des feuilles sous stress hydrique.

publié le , mis à jour le

Au cours d’une sécheresse, des bulles de cavitation peuvent soudainement apparaître dans les veines des feuilles. Se crée alors une embolie gazeuse qui inactive le réseau de distribution de l’eau et mène à terme à la mort de la feuille.

Le réseau hydraulique qui amène l’eau dans les feuilles est primordial pour le fonctionnement des plantes. C’est lui qui alimente les cellules réalisant la photosynthèse et produisant les nutriments pour la plante. Ce réseau part des racines et circule dans les troncs et les branches avant d’arriver aux feuilles. Mais c’est seulement à cet endroit que ce réseau est visible : ce sont les veines apparentes dans une feuille lorsqu’on la regarde à contre-jour.

Lors d’un stress hydrique lié à une sécheresse, l’eau de la sève est soumise à des tensions mécaniques très élevées, du fait de l’évaporation au niveau des feuilles. Au-delà d’une tension critique, la colonne d’eau qui était continue rompt brutalement. Des bulles apparaissent, croissent et forment des embolies gazeuses. La circulation hydraulique et coupée, la feuille ne reçoit plus d’eau et sèche rapidement. Dans une feuille, ces bulles d’embolies sont visibles dans les veines, causant un léger assombrissement de la couleur de la veine. Grâce à un traitement d’image, il est possible de reconstituer le développement de ces bulles d’embolies, qui envahissent tout le réseau de distribution hydraulique.

Le résultat étonnant de ces travaux est que les bulles commencent toujours dans les veines principales à la base des feuilles, qui sont pourtant les plus importantes dans le réseau. Puis les veines les plus petites sont envahies. Cependant toutes les feuilles n’ont pas la même architecture de réseau. Pour certaines l’inactivation du réseau est graduelle, car les veines principales contiennent de multiples canaux parallèles qui s’inactivent de façon progressive. Les conséquences de l’embolie sont alors retardées.

Ces travaux, issus d’une collaboration des chercheurs du LIPhy avec un biologiste de Tasmanie sont publiés dans PNAS