Une haute précision, Une étude tridimensionnelle de 21 espèces d'arbres différentes a révélé un cycle encore inconnu de mouvements subtils de la canopée pendant la nuit. De tels « cycles de sommeil » différaient d'une espèce à l'autre. La détection d'anomalies dans les mouvements nocturnes pourrait devenir un futur outil de diagnostic pour révéler le stress ou la maladie dans les cultures.

L'un des processus les plus importants pour la vie sur Terre est le transport de l'eau du sol vers les feuilles, où se produit la photosynthèse. Le processus a fasciné les scientifiques pendant des siècles, et est encore débattue en physiologie végétale. Les scientifiques s'accordent généralement à dire que le transport de l'eau est entraîné par la lumière, et se produit par conséquent dans des cycles de 24 heures.

Le mouvement nocturne des feuilles est bien connu parmi les espèces d'arbres de la famille des légumineuses, mais ce n'est que récemment que l'on a découvert que d'autres arbres abaissent également leurs branches jusqu'à 10 centimètres la nuit, puis de nouveau le matin. Ces mouvements de branches sont lents et subtils, et sont difficiles à identifier à l'œil nu la nuit. Cependant, balayage laser terrestre, une technique d'arpentage 3D développée pour la cartographie de précision des bâtiments, permet de mesurer la position exacte des branches et des feuilles. Cette technique a été récemment utilisée pour démontrer les mouvements dans les branches des bouleaux dans des conditions de terrain.

Lorsqu'une équipe de chercheurs danois et hongrois a répété l'expérience en rassemblant 22 espèces d'arbres et d'arbustes et en les scannant pendant la nuit dans des conditions strictement contrôlées, ils ont été surpris :« Nous avons détecté un mouvement périodique jusqu'alors inconnu jusqu'à un centimètre par cycles de deux à six heures. Le mouvement doit être lié aux variations de la pression de l'eau au sein des plantes, et cela signifie effectivement que l'arbre pompe. Le transport de l'eau n'est pas seulement un écoulement à l'état stationnaire, comme nous l'avons supposé précédemment, " a déclaré le postdoctorant András Zlinszky à l'Université d'Aarhus, département d'Ecoinformatique &Biodiversité.

Impulsions de mouvement

Tous les arbres ont montré une sorte de mouvement de branches ou de feuilles de quelques centimètres au cours de l'expérience. Cependant, le cycle nocturne de 12 heures d'abaissement et de retour à la position de départ n'a été observé que chez sept des espèces étudiées. Les résultats ont révélé que certains arbres ont des "périodes de sommeil" plus courtes ou plus longues que 12 heures, et d'autres montrent un mouvement continu lent dans une direction, probablement à cause de la maladie ou de la sénescence.

La découverte la plus frappante était que toutes les plantes étudiées présentaient des impulsions de mouvements périodiques minuscules pendant la nuit. C'était particulièrement frappant dans le magnolia, qui a effectué trois cycles complets de mouvement de haut en bas des branches ou des feuilles en une nuit. Bien que le déplacement de la couronne mesuré n'ait été que d'environ 1 centimètre, les scientifiques sont convaincus qu'il ne s'agit pas d'une erreur de mesure.

Les mouvements à court terme des plantes sont causés par des changements de pression de l'eau dans les tissus. On suppose généralement que le transport de l'eau dans les arbres se déroule comme un processus à l'état stationnaire sans variation plus rapide que le cycle jour-nuit. Les nouvelles découvertes suggèrent que les changements à court terme dans le transport de l'eau et la pression tissulaire sont répandus.

Perspectives intéressantes

Les observations de fluctuation à peine détectable du diamètre du tronc ont été précédemment rejetées comme du bruit. Cependant, un tel bruit pourrait bien être le résultat d'un mécanisme de transport de l'eau jusqu'alors inconnu dans les plantes provoquant des changements à court terme du volume du tronc et de la pression de l'eau. Le rôle exact et le mécanisme de ce processus doivent être étudiés avec d'autres expériences dédiées, mais ces résultats remettent définitivement en question l'idée répandue selon laquelle les arbres sont statiques, organismes passifs.

La perspective plus large des résultats est intéressante :« Nous pensons que la détection d'anomalies des mouvements nocturnes pourrait devenir un outil de diagnostic efficace pour révéler un stress ou une maladie dans les cultures. Cela ouvrirait la voie à une intervention précoce, qui est non seulement rentable mais aussi plus respectueux de l'environnement, " a déclaré Anders S. Barfod, Professeur associé à l'Université d'Aarhus, Département d'Ecoinformatique &Biodiversité.