Ce que mangent les plantes : la montée du CO2 aide-t-elle la végétation ?

Article de Marie-Paule Nougaret adapté de son livre La Cité des plantes, en ville au temps des pollutions[[Voir le Tumblr Cité des plantes : http://citedesplantes.tumblr.com/, éditons Actes Sud.

Les jardiniers disent tailler les arbustes en ville plus souvent.

Le CO2 qui se concentre en zone urbaine semble stimuler la pousse des végétaux. Semble seulement : ce ne serait vrai que des végétaux jeunes ; au reste la chaleur ne leur convient pas tous.

En 1989, le colloque scientifique Planète Terre s’inquiétait de l’avenir du Blé, dans un monde plus chaud [[Colloque Planète Terre, première session, Paris, Ministère de la Recherche, 1999.]]. Cette céréale a besoin de froid, on ne peut pas la cultiver sous les tropiques. On en trouve des vestiges grillés dans les campements humains de l’époque des glaciations. On l’a domestiquée entre l’Anatolie et la Syrie aux hivers plutôt rudes. Elle prospérait à 4000m d’altitude, en Afghanistan, sur des terres irriguées avec l’eau des glaciers.

Mais le discours peu à peu a changé : sous le futur climat, des terres disparaitront, certes, mais l’Angleterre produira de l’huile d’Olive et du bon vin; enfin le CO2 qui alimente les végétaux, multipliera les récoltes. Certains zones auraient tout à gagner : une température de rêve et de l’engrais dans l’air, que demander de mieux ?

Beaucoup de botanistes ont voulu le vérifier. A l’heure où les biologies des systèmes entiers (microbiologie, zoologie et botanique) se voyaient délaisser pour les techniques moléculaires, travailler sur le climat laissait espérer de ne pas fermer le laboratoire, peut-être. Certains ont construit des serres, d’autres des cloisons souples pour injecter du gaz dans les cultures et les forêts; d’autres ont tiré de longs tuyaux jusqu’auprès des grands arbres. Les résultats bizarrement se contredisent. Christian Körner de l’Université de Bâle, s’est attiré la gratitude générale, par une synthèse de plus de cent études qui tire ça au clair[[Kristian Körner, Plant CO2 response : an issue of definition, time et ressource supply New Physiologist, Juillet 2006.]] .

D’abord remarque le chercheur, les plantes peuvent très bien vivre avec peu de CO2. Il y a 18 000 ans, à peine, « 180 générations, chez les arbres », la glace régnait. Toutes les espèces végétales connues se contentaient de 180 ppm de gaz carbonique, dans les zones les plus chaudes où elles ont attendu. Et survécu. Peut-être le CO2 n’est-t-il pas si déterminant. Ensuite il faut savoir ce qu’on mesure : personne n’évaluera le carbone (feuillage) que la faune prélève entre deux observations aux champs ou en forêt. Au lieu de s’obnubiler sur « ce qui se voit », il faut « regarder ce qui se passe en dessous ».

Un critère explique selon lui tous les résultats : le couplage des plantes au sol : « les preuves s’accumulent que la frontière fonctionnelle des plantes n’est pas la surface des racines. Les plantes comme les humains dépendent totalement d’un partenariat microbien, partie intégrante d’un fonctionnement normal. Les découpler de cette enveloppe (par l’épandage d’engrais) revient à nourrir quelqu’un par intraveineuse plutôt que de laisser le travail à Escherichia coli et compagnie » (bactéries de l’intestin).

On sait l’azote de l’air fixé (rendu solide) pour les plantes légumineuses par des bactéries mais ce n’est pas tout. 95% des plantes se prolongent par des mycorhizes (de myco, champignon et rhiza, racine) champignons aux hyphes très fins qui gainent ou pénètrent les racines courtes. Les végétaux en reçoivent le phosphore, indispensable à l’ADN, crucial pour les floraisons, et d’autres minéraux. On le savait pour les orchidées. Les années 70 et 80 ont découvert les mycorhizes des arbres, puis des plantes à fleurs. La station INRA de Bordeaux y a joué un rôle crucial par l’étude des cèpes, bolets et truffes associés aux Chênes et aux Pins. On connaissait bien sûr, l’autre alliance des végétaux avec les champignons pour la dégradation de la cellulose et la lignine du bois, produits très résistants. Les paysans se gardaient de stocker des buches sous des arbres vifs, sous peine de les voir attaqués par les recycleurs au service de l’humus.

Aujourd’hui l’univers d’interactions microscopiques va de soi pour les jeunes chercheurs ; mais il n’a toujours pas intégré la mentalité des économistes qui gèrent encore l’agriculture comme une accumulation mécanique de minéraux (et gènes éventuellement, bien que nul en agronomie, ne s’aventure à définir ce mot).

Toutes les études le montrent : seule une plante séparée du réseau vivant du sol pour vivre sous perfusion, gavée d’engrais, irriguée et sans concurrence, profite d’un apport supplémentaire de CO2.
De jeunes Orangers doublent leur gain annuel de biomasse, mais dans le désert en Israël et sous goutte à goutte nutritif.
Un arbre juvénile prendra de l’avance. Pour autant, il ne deviendra pas plus gros que ne le permet l’espèce et risque d’atteindre plus vite la sénescence et la mort.

L’industrie horticole injecte certes du CO2 depuis les années 30, sous des tunnels, mais seulement sur des Laitues et jeunes plants, ce qui revient au même : ce qu’on prépare en salade, c’est en effet la plante en début de croissance, avide de CO2.
Du Pissenlit, à la Chicorée, à la Mâche, aux Raiponces et aux Asperges, toutes se consomment jeunes et tendres, avant la fleur. A ce stade, la photosynthèse tourne à un rythme intense avec consommation de gaz carbonique record.

L’intérêt d’un apport de CO2 à des plantes adultes dans un sol très actif, en revanche n’est pas prouvé. Sur les prairies naturelles, l’effet fertilisant s’observe seulement en année sèche : l’abondance de gaz permettrait de fermer les stomates pour retenir l’eau. Mais un herbage des Alpes à 2000 m, habitué à l’air pauvre en CO2 (25 % en moins qu’au bord de mer), n’a même pas réagi quand on lui a donné du gaz en abondance. Sur des arbres adultes en forêt, l’apport stimule un peu de croissance, la première année… Ensuite s’installe une sorte d’ «insensibilité au CO2 ». Dans le sol toutefois, la biomasse des racines grossit très vite.
Bref s’il faut tailler plus souvent, cela pourrait venir de la chaleur des villes, l’avenir sous CO2 élevé reste bien mystérieux.

Marie-Paule Nougaret