Les plantes subissant un stress hydrique sévère finiront par connaître des embolies vasculaires - des poches d'air dans le xylème où la colonne d'eau se rompt et le vaisseau cesse de fonctionner. La capacité d'une plante à résister à l'embolie est un indicateur de sa probabilité de survie dans des conditions de sécheresse. Le changement climatique devrait entraîner une augmentation de l'aridité à l'échelle mondiale, ce qui rend la compréhension du risque de mortalité lié aux différentes espèces végétales essentielle pour prédire les résultats. Jusqu'à présent, les études sur la résistance à l'embolie se sont principalement concentrées sur les conifères et les angiospermes dicotylédones, avec peu de connaissances sur les monocotylédones arborescentes telles que les palmiers, qui sont des acteurs importants du cycle du carbone et de l'eau dans les forêts tropicales.

Un article récent publié dans Annals of Botany vise à changer cela. Auteur principal Thaise Emilio et ses collègues ont mesuré la résistance à l'embolie dans les folioles et les pétioles de six espèces de palmiers d'une gamme d'habitats et de genres. Les espèces de l'échantillon représentaient la forêt tropicale humide, la forêt tropicale saisonnière, la forêt pluviale tempérée, la forêt saisonnière tempérée et les biomes désertiques. Utilisant trois techniques différentes, in vivo La tomodensitométrie à base de rayons X, le sur place la technique de centrifugation en flux et la méthode de vulnérabilité optique, les chercheurs ont quantifié la pression nécessaire pour provoquer une embolie de 50 % (P₅₀) dans le pétiole ou la foliole au fur et à mesure que les plantes sèchent.

Les auteurs ont trouvé que P₅₀ variaient considérablement au sein de la famille des palmiers - aussi largement que dans tous les angiospermes signalés, en fait. Alors que les premières embolies ont été observées un à trois jours après le début du séchage, une espèce, Trachycarpus fortunei, avait une si grande résistance que P₅₀ n'a jamais été atteint au cours de l'expérience. Peu de différence a été trouvée entre les pétioles et les folioles, mais là où des différences se sont produites, les folioles étaient étonnamment moins vulnérables que les pétioles. On s'attendait à ce que les vaisseaux de xylème plus larges des palmiers les rendent globalement plus vulnérables à l'embolie, mais cela s'est avéré ne pas être le cas. Bien que les mécanismes exacts de la résistance à l'embolie des paumes restent flous, on pense que cela est dû au fait qu'il y a moins de connexions de vaisseau à vaisseau qui pourraient permettre aux embolies de se propager, et plus de tissu parenchymateux, qui agit comme un espace de stockage de l'eau. Lorsque la pression de la sécheresse augmente, l'eau peut être mobilisée du parenchyme vers le xylème pour réduire la tension à un niveau durable.

"Les mécanismes par lesquels les palmiers atteignent une si large gamme de résistance à l'embolie restent flous et méritent une enquête plus approfondie", écrivent les auteurs. "Cette enquête fournit la première étape vers la compréhension des adaptations hydrauliques chez les palmiers en montrant comment une résistance élevée à l'embolie peut être maintenue chez les monocotylédones arborescentes à longue durée de vie." Ils notent également que le stockage de l'eau peut jouer un rôle particulièrement important dans la tolérance à la sécheresse dans les cas où la sécheresse est le résultat d'une saisonnalité croissante, par opposition à simplement moins de précipitations. "La capacité de stocker de l'eau qui peut soutenir la transpiration jusqu'à ce que l'eau redevienne disponible pourrait finalement être aussi importante dans les changements climatiques que la résistance à l'embolie."