C'est un concept que la plupart des enfants apprennent en cours de sciences :la photosynthèse peut convertir l'énergie solaire en énergie chimique. C'est le processus de production d'énergie et d'alimentation qui permet aux plantes et même aux algues de survivre et de se développer. Mais avant d'aborder pourquoi la photosynthèse est importante , il est temps de décomposer les détails de ce processus biologique essentiel.
Qu'est-ce que la photosynthèse ?
La photosynthèse est un processus vital par lequel les plantes vertes, les algues et certaines bactéries convertissent l'énergie lumineuse, généralement celle du soleil, en énergie chimique sous forme de glucose ou de sucre. Ce processus se produit dans des structures spécialisées appelées chloroplastes, situées dans les cellules de ces organismes vivants [source :National Geographic].
Pour comprendre la photosynthèse, décomposons le mot lui-même. "Photo-" vient du mot grec pour lumière et "-synthèse" signifie assembler. Essentiellement, la photosynthèse consiste à "assembler avec la lumière".
Voici un aperçu de base du processus :
Même si cela peut sembler un simple échange, la photosynthèse est une série complexe de réactions qui peuvent être divisées en deux étapes principales :
La photosynthèse est le fondement de la vie sur Terre. Non seulement il fournit de la nourriture aux plantes elles-mêmes, mais il nourrit également les animaux et les humains qui se nourrissent de ces plantes.
De plus, la photosynthèse libère de l’oxygène, essentiel à la respiration de la plupart des formes de vie. En tant que pont entre l'énergie solaire et la vie sur Terre, la photosynthèse assure la continuité de la vie telle que nous la connaissons.
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La plupart des conversations environnementales modernes portent sur le dioxyde de carbone, les combustibles fossiles et la conservation. En tant que telle, la relation unique entre la photosythèse et le dioxyde de carbone mérite d'être examinée de plus près.
Le dioxyde de carbone (CO2) joue en effet un rôle central dans le processus de photosynthèse, puisqu’il constitue l’une des principales matières premières. Pour produire de l'énergie, les plantes consomment efficacement du dioxyde de carbone et de l'eau et libèrent de l'oxygène. Comme on peut l'imaginer, ce processus a des implications considérables sur le climat, l'atmosphère et les écosystèmes de notre planète.
La photosynthèse régule la composition atmosphérique, soutient la chaîne alimentaire et neutralise certains des impacts du changement climatique induit par l'homme. Reconnaître et respecter cette relation est vital pour la santé future de notre planète [source :NASA].
Si la photosynthèse prenait fin brusquement, la plupart des plantes mourraient rapidement. Bien qu'ils puissent tenir quelques jours -- ou dans certains cas, quelques semaines -- leur durée de vie dépendrait en grande partie de la quantité d'énergie stockée dans leurs cellules.
Les grands arbres, par exemple, pourraient survivre pendant plusieurs années, voire quelques décennies, en raison de leurs réserves d’énergie et de leur faible taux d’utilisation. Cependant, la majorité des plantes connaîtraient une fin dépérissante, tout comme les animaux qui en dépendent pour produire de l'oxygène.
Tous les herbivores étant morts, les omnivores et les carnivores allaient bientôt suivre. Même si ces carnivores pouvaient se nourrir de toutes les carcasses éparpillées, cet approvisionnement ne durerait pas plus de quelques jours. Ensuite, les animaux qui en dépendaient temporairement pour leur subsistance mourraient.
En effet, pour que la photosynthèse cesse d'exister, il faudrait que la Terre plonge dans l'obscurité. Pour ce faire, il faudrait que le soleil disparaisse et plonge les températures à la surface de la Terre dans un hiver sans fin de températures glaciales. D’ici un an, la température atteindrait moins 100 degrés Fahrenheit (moins 73 degrés Celsius), ce qui donnerait une planète de toundra purement gelée [source :Otterbein].
Ironiquement, si le soleil brillait trop fort, la photosynthèse pourrait cesser. Trop d’énergie lumineuse endommagerait la structure biologique des plantes et empêcherait la photosynthèse. C'est pourquoi le processus photosynthétique s'arrête généralement pendant les heures les plus chaudes de la journée.
Que la cause soit trop ou pas assez de soleil, si la photosynthèse s’arrêtait, les plantes cesseraient de convertir le dioxyde de carbone – un polluant atmosphérique – en matière organique. À l’heure actuelle, nous comptons sur les plantes photosynthétiques, les algues et même les bactéries pour recycler notre air. Sans eux, il y aurait moins de production d'oxygène.
Même si toutes les plantes de la Terre venaient à mourir, les hommes resteraient ingénieux, surtout si leur vie en dépendait. Un processus de photosynthèse artificielle développé par des scientifiques pourrait bien devenir la plus grande solution au problème au monde. En utilisant une « feuille » artificielle, les scientifiques ont réussi à exploiter la lumière du soleil et à recréer la photosynthèse.
La feuille est en fait une cellule solaire en silicium qui, lorsqu'elle est placée dans l'eau et exposée à la lumière, génère des bulles d'oxygène d'un côté et des bulles d'hydrogène de l'autre, divisant essentiellement l'oxygène et l'hydrogène. Bien que l'idée ait été conçue comme un moyen de produire potentiellement de l'énergie électrique propre, il y a également des implications pour recréer une atmosphère photosynthétique [source :Chandler].
