La plupart des gens associent le changement climatique à la hausse des températures, comme les vagues de chaleur qui ont frappé l'Europe cet été, mais ce n'est pas tout. Les sols deviennent également plus salés, ce qui peut affecter les taux de germination à l'échelle mondiale.
« L’une des préoccupations croissantes liant le changement climatique à la conservation de la biodiversité et à la production agricole est la salinisation croissante des sols dans de nombreuses régions du monde, causée par des facteurs tels que l’intrusion d’eau salée, la montée des nappes phréatiques et les pratiques non durables de réutilisation de l’eau », écrivent Maleki et ses collègues dans leur étude. papier publié dans Annals of Botany.
Ces milieux salés, tels que les déserts, les marais côtiers et les mangroves, connaissent souvent des températures et des concentrations de sel élevées, ce qui peut aggraver les effets du sel sur la germination des graines. Ces pressions sélectives ont engendré diverses stratégies d'adaptation conférant aux espèces végétales indigènes de ces régions différents degrés de tolérance au sel.
Dans leur article, Maleki et ses collègues ont cherché à mieux comprendre comment les plantes, confrontées à des conditions environnementales extrêmes, adaptent leurs graines pour assurer une germination réussie. À partir de la littérature existante, les scientifiques ont compilé des données sur la germination des graines le long de gradients de salinité pour 327 espèces appartenant à 70 familles du monde entier. Ils ont extrait les données disponibles sur la masse, la forme, le tégument, l'épaisseur, la largeur et la taille de l'embryon des graines afin de déterminer si ces caractéristiques sont liées aux taux de germination. Ils ont également recueilli des données sur le type de plante (arbre, arbuste ou plante herbacée ; annuelle ou vivace) et attribué un biome à chaque espèce. Les tendances observées dans les données ont ensuite été analysées afin de déceler d'éventuels liens avec l'histoire évolutive (phylogénie) ou l'environnement de croissance (niche écologique).
À partir de leurs données, Maleki et ses collègues ont identifié trois types de germination distincts : les espèces « hypersensibles », qui ont une tolérance limitée au sel et perdent leur capacité à germer lorsque la salinité augmente ; les espèces « tolérantes au sel », qui peuvent germer dans divers environnements à forte salinité ; et les espèces tolérantes au sel « avec une réponse alternative », qui sont capables de germer dans des environnements dont les niveaux de salinité fluctuent.
En étudiant l'influence de l'histoire évolutive, les scientifiques ont constaté que la tolérance au sel est apparue à plusieurs reprises au sein des familles de plantes, illustrant un cas d'évolution convergente. Ils notent que d'autres chercheurs ont également observé que la tolérance au sel a évolué indépendamment dans de nombreuses lignées, et ce, relativement récemment.
« L’une des raisons de ce phénomène pourrait être la divergence adaptative, où les espèces s’adaptent aux conditions locales qui varient considérablement au sein de leur aire de répartition », suggèrent Maleki et ses collègues.
Cependant, les données n'ont pas confirmé d'autres résultats établis. Selon Maleki et ses collègues, les espèces végétales poussant dans des sols salés sont connues pour avoir de grosses graines, ce qui a conduit à l'hypothèse de travail, présente dans la littérature, que les grosses graines confèrent un avantage à la germination dans ces environnements. Or, leurs données montrent le contraire : les espèces à grosses graines présentent une tolérance à la salinité plus faible lors de la germination.
De plus, les chercheurs n'ont trouvé aucune corrélation entre la tolérance à la salinité et la durée de vie des plantes (annuelles ou vivaces). Concernant la forme de croissance (arbre, arbuste, plante herbacée, etc.) et l'habitat, ils ont observé une variation complexe de la tolérance au sel, tandis que l'histoire évolutive (phylogénie) avait un impact limité, ce qui indique que la tolérance au sel a probablement évolué « à plusieurs reprises en réponse aux pressions environnementales locales ».
L'idée que la tolérance à la salinité soit un trait adaptatif « labile » susceptible d'évoluer en fonction de l'environnement est encourageante. Elle laisse entrevoir que les espèces végétales exposées à une salinité accrue des sols due aux changements climatiques pourraient être capables de réagir et de s'adapter à cette pression environnementale.
LIRE L'ARTICLE: Maleki, K., Vandelook, F., Maleki, K., et Soltani, E.(2025) Le rôle de la niche écologique et de la masse des graines dans la macroévolution de la tolérance à la salinité lors de la germination. Annals of Botany, 137(2), p. 499-516. Disponible à l'adresse : https://doi.org/10.1093/aob/mcaf199.
LIRE LA SUITE: de Ocampo, M., Tam, B., Egdane, J., Chebotarov, D., Doi, K., Yamauchi, A., Ismail, A., Henri, A. et Mitsuya, S.(2024) Les effets du Na+ foliaire et les GWAS multi-caractéristiques indiquent que l'exclusion du sel est le mécanisme clé de la tolérance à la salinité au stade reproductif chez le riz. Annals of Botany, 135(5), p. 949-962. Disponible à l'adresse : https://doi.org/10.1093/aob/mcae227.
Liu X., Elzenga, J., Venema, J. et Tiedge, K.(2024) Prospérer dans un avenir salé : adaptations morpho-anatomiques, physiologiques et moléculaires au stress salin chez la luzerne (Medicago sativa L.) et d'autres cultures. Annals of Botany, 134(7), p. 1113-1130. Disponible à l'adresse : https://doi.org/10.1093/aob/mcae152.
Photo de couverture: Atriplex portulacoides, une espèce tolérante au sel, poussant sur la côte du Northumberland, au Royaume-Uni via iNaturalist / McMillanteaghlach / CC BY-NC 4.0
