Alternance jour / nuit : Influence et effets sur les plantes 1/2

Alternance jour / nuit
Influence et effets sur les plantes

Flore

Introduction

La matière vivante possède une activité rythmique

C’est une propriété fondamentale. Tout processus biologique ou physiologique passe par des temps d’activité élevée alternant avec des temps de faible activité, très ralentie ou nulle. La plupart de ces variations alternées se manifestent régulièrement, si bien qu’il est légitime d’employer à leur sujet les expressions de rythmes biologiques ou de phénomènes biopériodiques.

Tous les êtres vivants - végétaux, animaux, êtres humains - sont soumis à des rythmes biologiques :

- le rythme est dit circadien quand sa période est d’à peu près 24 heures (du latin circa : environ, et dies : jour),
- le rythme est circannuel quand sa période est annuelle.

La plupart des vivants, y compris des êtres unicellulaires (Acetabularia Euglena) ont une horloge moléculaire circadienne interne qui régule la physiologie et le comportement. L’alternance est une règle universelle : l’évolution l’a prise en compte puisque dictée par la rotation de la Terre sur elle-même et autour du Soleil…

Rythmes circadiens

Le premier des phénomènes circadiens : la photosynthèse

Elle est une propriété spécifique des plantes mais elle permet aux animaux
et à l’homme de vivre

La photosynthèse est permise par la chlorophylle des plantes, pigment vert qui fait office de catalyseur dans une réaction produisant du glucose à partir des matières premières indispensables que sont le gaz carbonique et l’eau.
La plante utilise le gaz carbonique absorbé par les pores situés à la surface inférieure des feuilles (appelés stomates). Les stomates sont constitués de deux cellules qui ménagent entre elles un orifice, l’ostiole, par où circulent les gaz. L’ostiole peut être ouvert ou fermé, et les stomates contrôlent ainsi les échanges gazeux de la plante. Quand les stomates sont ouverts, le gaz carbonique nécessaire à la photosynthèse peut entrer dans la feuille.
L’eau est puisée dans le sol, absorbée par les racines.

Sous l’effet de la lumière
De l’énergie est nécessaire :

- pour briser les liaisons du gaz carbonique et de l’eau ; il y a libération de l’oxygène,
- pour recréer les liaisons entre les mêmes atomes, cette fois, à l’intérieur du glucose.

Cette énergie vient du soleil, plus précisément des particules qui constituent la lumière, les photons. En absorbant les photons solaires, les molécules dégagent l’énergie nécessaire aux réactions chimiques qui se produisent dans les plantes.
La nouvelle énergie se trouve alors emmagasinée dans les liaisons de la molécule de glucose. En cas d’ingestion par des herbivores et autres végétariens, cette réserve d’énergie dans la plante passera dans le corps de ces animaux et de l’homme. La digestion l’isole des autres éléments, dont la plupart seront rejetés, et les transporte dans les cellules. C’est là – et non dans les poumons – qu’a lieu la respiration, réaction entre le glucose et l’oxygène transporté jusqu’à la cellule par le sang, plus précisément l’hémoglobine des globules rouges.

Grâce à la photosynthèse :
- les plantes captent l’énergie solaire, et par un processus biochimique, la transforme en matière organique. Les plantes sont les seuls organismes à fabriquer leur propre nourriture.
- l’énergie est emprisonnée dans des molécules à base de carbone, lesquelles la libèrent ensuite à l’intérieur des organismes des animaux, dont l’homme. La nourriture végétale est la base des chaînes alimentaires jusqu’à l’homme qui en a un besoin vital.

Il y aurait donc apparemment avantage à éclairer les productions la nuit.

Grâce à la fonction chlorophyllienne :
les plantes sont les seuls organismes à produire de l’oxygène sur la Terre.
Les forêts en accroissement rééquilibrent ainsi le milieu en oxygène (un hectare de futaies fixe chaque année 6 à 10 tonnes de carbone et libère dans le même temps 12 à 20 tonnes d’oxygène). Les forêts sont les « poumons de la Terre », tous les animaux qui la peuplent inspirent de l’oxygène dont ils ont un besoin vital. Il y aurait donc apparemment avantage à un éclairage nocturne qui empêcherait le déficit d’oxygène dû à l’interruption de la photosynthèse la nuit.

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