Combattre la secheresse par les plantes

Comment rendre les plantes résistantes à la sécheresse

Source : http://www.lefigaro.fr/sciences/2012/01/20/01008-20120120ARTFIG00755-l-humanite-va-t-elle-manquer-d-eau.php#plantes

La vie et l'eau sont indissociables, tant chez les animaux que chez les végétaux. C'est d'ailleurs tard au cours de l'évolution que certains organismes aquatiques sont parvenus à affronter la terre ferme.
Chez les animaux terrestres, le système circulatoire fermé est une réminiscence de ce milieu aquatique originel. Par opposition, l'eau transite chez les plantes qui l'absorbent par leurs racines et l'éliminent par évaporation au niveau de leurs feuilles, créant ainsi un système ouvert. Cette évaporation est le résultat d'un rejet d'eau sous forme gazeuse par de microscopiques orifices foliaires: les stomates. La circulation ascendante, des racines jusqu'au sommet des tiges, résulte d'une poussée racinaire et surtout d'une aspiration par le feuillage qui constitue une véritable pompe. Les plantes, fixées par leurs racines, sont assujetties aux variations du milieu, notamment la déshydratation. En période estivale, ce stress peut se traduire par la fanaison.

Le phénomène de reviviscence

Les végétaux ont élaboré deux grandes stratégies pour ne pas succomber au manque d'eau. La première consiste à former des graines, structures déshydratées adaptées à surmonter des conditions hostiles, comme c'est le cas en hiver sous nos latitudes. Lorsque les conditions redeviennent favorables, les graines germent et le cycle de la vie redémarre. Le second mode se rencontre chez des végétaux comme les mousses ou les lichens capables de se dessécher et de se réhydrater. Ce phénomène de reviviscence s'observe chez les plantes dites de la «résurrection».
Les plantes à fleurs ont le plus souvent recours à d'autres mécanismes adaptatifs. C'est ainsi que certaines espèces perdent leurs feuilles pendant la saison sèche et stockent l'eau dans leurs tiges ou leurs organes souterrains. D'autres réduisent leurs feuilles sous forme d'épines (cactées) quand d'autres les protègent par des poils formant un manchon d'air protecteur au niveau de leurs stomates, ces derniers se fermant le jour pour limiter les pertes d'eau.
Au sein d'une même espèce, certains individus résistent aux stress hydriques répétés quand d'autres disparaissent. À l'échelle de l'évolution biologique (quelques centaines de milliers à quelques millions d'années), ces stress génèrent des mutations qui confèrent à la plante la capacité de résister au manque d'eau. Un enjeu agronomique majeur consiste donc à identifier ces gènes mutés afin de les introduire dans des variétés cultivées pour les rendre tolérantes ou résistantes à la sécheresse. Sous nos climats, les céréales de printemps et de nombreuses variétés cultivées n'ont pas trop à souffrir de ce stress. A contrario, les espèces qui fleurissent en été, comme le maïs, ou celles qui poussent sous des climats arides nécessitent soit des variétés adaptées soit de l'irrigation.

Stress hydrique

Blé, riz et maïs représentent 60 % de l'alimentation mondiale. Des recherches ont abouti à la création de maïs transgéniques plus résistants à la sécheresse et cultivés dans certains pays, comme l'Afrique du Sud. D'autres voies de sélection plus conventionnelles, avec recherche systématique des nombreux gènes impliqués dans la résistance au stress hydrique existent, mais sont plus lentes à mettre en œuvre car beaucoup plus complexes. Les enjeux sont importants et les stratégies envisagées pour trouver des solutions économiquement et socialement satisfaisantes sont encore sujettes à polémique, notamment en Europe où les sécheresses ne constituent pas, sauf certaines années, un problème majeur. Il reste que l'agriculture consomme beaucoup d'eau et qu'importer ou exporter des matières premières agricoles revient à échanger de l'eau «virtuelle»!