La Grande-Bretagne subit sa pire sécheresse depuis les années 1970, avec un temps sec prévu jusqu'en octobre. De nombreux parcs et pelouses sont désormais plus paille que gazon, mais certains arbres et autres plantes ont réagi de manière plus surprenante :en perdant leurs feuilles.

Il est probable que ce temps exceptionnellement sec soit dû au changement climatique. Mais les arbres brunissent-ils ou perdent-ils leurs feuilles parce qu'ils ont perdu le fil des saisons et se comportent-ils comme si c'était l'automne ?

La chute des feuilles est un processus soigneusement contrôlé dans lequel la jonction entre la feuille et la tige est dissoute avec précision sans endommager les parties environnantes de la plante. Compte tenu de cela, vous pourriez penser que cela ne pourrait se produire que maintenant si les arbres et les autres plantes sont confondus.

Mais ce n'est pas le cas. Il s'agit plutôt d'une intervention d'urgence pour protéger la plante de la déshydratation.

Le paysage meurtri de la crise climatique est clairement visible sur l'extraordinaire image satellite d'aujourd'hui.https://t.co/KJtKnYGOoy pic .twitter.com/Oe63BIw5zJ

— James Cheshire (@spatialanalysis) 10 août 2022

La raison devient claire si nous pensons à ce que font les feuilles :ce sont des panneaux solaires, qui collectent la lumière du soleil et captent son énergie par le processus de photosynthèse. Le dioxyde de carbone est l'un des ingrédients clés de ce processus et les plantes l'obtiennent de l'atmosphère, le dissolvant initialement dans l'eau recouvrant les surfaces intérieures de chaque feuille.

Pour donner à la feuille la plus grande surface possible pour capturer le dioxyde de carbone, ces intérieurs sont pliés et pliés jusqu'à ce qu'ils soient généralement 20 fois la surface de la surface extérieure de la feuille. C'est bon pour la récolte de dioxyde de carbone, mais cela signifie que l'eau peut être perdue par évaporation dans toute cette immense zone.

Jusqu'à 99 % de l'eau absorbée par les plantes les traverse et s'évapore ainsi dans l'air. Les forêts tropicales sont des forêts tropicales parce que les arbres libèrent tellement de vapeur d'eau qu'ils modifient le climat qui les entoure. Certains grands arbres absorbent et évaporent une tonne d'eau en une journée.

Feuilles inutiles

C'est bien si l'eau est abondante, mais que se passe-t-il si ce n'est pas le cas ? En cas de sécheresse, les plantes ferment initialement les pores de leurs feuilles qui permettent au dioxyde de carbone d'entrer et à travers lequel l'eau s'échappe. Cela réduit la perte d'eau mais ralentit ou arrête également la photosynthèse, puisque l'apport de dioxyde de carbone est coupé.

De plus, la fermeture des pores emprisonne l'oxygène produit comme sous-produit de la photosynthèse à l'intérieur de la feuille. L'oxygène est nécessaire à la plupart des êtres vivants, mais c'est une substance agressive et destructrice qui endommage les feuilles si elle s'accumule. L'énergie lumineuse captée par une feuille peut également devenir dangereuse si elle ne peut pas être utilisée pour convertir le dioxyde de carbone en sucres. Les feuilles sont inutiles et accumulent les dommages lorsque leur approvisionnement en dioxyde de carbone est coupé pour économiser l'eau.

Le manque d'eau peut également causer des dommages plus fondamentaux. Les feuilles ont besoin d'un apport continu pour remplacer l'eau perdue lors de la photosynthèse et rester hydratées. Sinon, ils se dessèchent lentement même lorsque leurs pores sont fermés.

Les molécules d'eau collent les unes aux autres, c'est pourquoi les patineurs d'étang peuvent courir à travers un étang sans casser la surface. Les plantes utilisent ce phénomène à une échelle beaucoup plus grande pour transporter l'eau jusqu'à leurs feuilles dans des tubes étroits remplis d'eau. Au fur et à mesure que l'eau s'évapore des feuilles, chaque molécule d'eau dans le tube tire la suivante, attirant toute la colonne d'eau vers le haut sans que la plante n'ait à faire de travail.

Une astuce élégante, mais comme il devient de plus en plus difficile d'extraire l'eau d'un sol sec, la tension dans l'eau peut devenir si grande que ces colonnes se brisent, bloquant les tubes avec des bulles et empêchant l'eau d'atteindre les feuilles pendant de longues périodes. La perte de feuilles réduit également ce risque.

Toutes les espèces ne perdent pas leurs feuilles pour faire face au manque d'eau, mais la plupart auront dû réduire ou stopper la photosynthèse d'une manière ou d'une autre. Sans photosynthèse, les écosystèmes rétréciront. Moins de photosynthèse signifie moins de croissance des plantes et donc moins de nourriture pour les herbivores et, par conséquent, moins d'herbivores pour les carnivores. Cela affectera également la production alimentaire du Royaume-Uni à moins que l'eau ne soit détournée vers les fermes pour protéger les cultures, une préoccupation particulière à l'heure actuelle en raison des perturbations de l'approvisionnement en céréales dues à la guerre en Ukraine.

Bien que la chute des feuilles induite par la sécheresse ne soit pas due à un mélange des saisons, le changement climatique perturbe les écosystèmes d'autres manières. Différentes espèces utilisent différents signaux pour calibrer leurs cycles annuels et, à mesure que le monde se réchauffe, les organismes se désynchronisent à mesure que leurs interprétations individuelles des changements de température et des conditions météorologiques changent.

Cela peut facilement perturber les réseaux délicats d'interactions et d'interdépendances. Par exemple, les plantes peuvent produire des fleurs au mauvais moment pour que les abeilles les pollinisent. La perturbation des modèles de migration des oiseaux peut signifier que les plantes fruitières n'ont aucun moyen de répandre leurs graines. Si elles partent au mauvais moment, les espèces migratrices peuvent arriver à destination et constater qu'elles ont manqué une source de nourriture essentielle ou qu'elle n'est pas encore disponible.

Cette sécheresse semble être un avant-goût de conditions météorologiques plus extrêmes et chaotiques à venir, dans lesquelles nous et le monde vivant devrons fréquemment chercher des solutions face à des conditions climatiques nouvelles et imprévisibles. + Explorer plus loin

Une découverte "de rêve" pourrait semer des cultures mieux équipées pour affronter la tempête du changement climatique

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article d'origine.