En milieu aquatique, les plantes se battent pour la lumière et le carbone pour maintenir l'activité photosynthétique. Étant donné que le CO2 est souvent limité dans les eaux douces, de nombreuses espèces ont développé des ressources alternatives en carbone. De nombreuses plantes ont des formes de vie terrestres partielles, comme les feuilles flottantes ou la croissance au-dessus de l'eau, et ainsi avoir accès au CO2 atmosphérique. Autres, comme ces sapins verts, sont capables d'utiliser le bicarbonate HCO3- comme source de carbone. Crédit :Lars Iversen
Les chercheurs de l'ASU ont découvert que non seulement les plantes aquatiques d'eau douce sont affectées par le climat, ils sont également façonnés par le paysage environnant. Dans un environnement où le CO
Toutes les plantes ont besoin de dioxyde de carbone, ou CO
Mais que deviennent les plantes aquatiques ? Comment obtiennent-ils du dioxyde de carbone?
Certains ont des formes terrestres partielles, comme les feuilles flottantes ou la croissance au-dessus de l'eau, ce qui leur permet d'utiliser le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Mais pour les plantes qui vivent complètement immergées dans l'eau, CO
Dans un article publié aujourd'hui dans Science , des chercheurs de l'École des sciences de la vie de l'Arizona State University ont découvert que non seulement les plantes aquatiques d'eau douce sont affectées par le climat, ils sont également façonnés par le paysage environnant.
"Dans cette étude, nous sommes capables de montrer que oui, dans un environnement où le dioxyde de carbone est limité, puis les plantes utilisent des stratégies pour extraire le carbone du bicarbonate, " dit Lars Iversen, chercheur principal de l'étude et chercheur associé à l'École des sciences de la vie. "Nous voyons cela dans les rivières et les lacs locaux, mais nous le voyons aussi dans le monde entier. Nous avons identifié des modèles à travers les écorégions et il existe un lien direct entre la disponibilité du bicarbonate de captage et la capacité des plantes aquatiques à extraire le carbone de ce bicarbonate. »
L'activité de photosynthèse et la croissance des plantes aquatiques dans les lacs et les étangs sont limitées par les concentrations limitées de CO2 dans ces habitats. Afin de maintenir la croissance via la photosynthèse, de nombreuses espèces des eaux stagnantes ont développé des stratégies alternatives d'absorption du carbone en utilisant le bicarbonate. Crédit :Lars Iversen
L'étude, qui se concentrait spécifiquement sur les plantes aquatiques qui vivent complètement immergées, a également montré que lorsque les plantes ont un accès plus facile au dioxyde de carbone, ils l'utiliseront comme source de carbone, même si du bicarbonate est disponible.
« L'un des principaux points de cette étude est que les plantes aquatiques sont différentes. Nous ne pouvons pas utiliser nos connaissances approfondies sur les plantes terrestres de la même manière que les plantes aquatiques, " dit Iversen, chercheur au laboratoire d'écologie du professeur adjoint Ben Blonder. "C'est vraiment important parce qu'à l'échelle mondiale, au moins un tiers de la population humaine est très étroitement lié aux systèmes d'eau douce. Donc des choses comme les deltas, boire de l'eau, et les lieux de pêche sont essentiels à la survie humaine. Si nous voulons comprendre comment ces systèmes vont persister et évoluer au cours des 100 prochaines années, alors nous avons vraiment besoin de savoir comment fonctionnent certains des principaux composants et structures des systèmes d'eau douce."
L'un des principaux produits de l'étude est une carte statistiquement dérivée des concentrations locales de bicarbonate dans les environnements aquatiques (bleu foncé =valeurs élevées de bicarbonate, jaune clair =faibles concentrations de bicarbonate). La capacité des plantes aquatiques à utiliser le bicarbonate comme source de carbone est positivement corrélée avec les concentrations de bicarbonate. La carte montre des schémas intéressants avec de faibles concentrations dans les principales zones d'épandage (grands bassins versants et zones de fonte postglaciaire). Crédit :Lars Iversen
Les changements environnementaux causés par l'activité humaine, comme la déforestation, culture de la terre, et l'utilisation d'engrais, provoquent de fortes augmentations des concentrations de bicarbonate dans de nombreux plans d'eau douce à travers le monde. Iversen a déclaré que les informations de cette étude aideront les chercheurs à évaluer comment les fonctions de l'écosystème changent si les concentrations de bicarbonate augmentent. 
