Le désert d'Atacama, le désert non polaire le plus sec du monde, abrite Nolana mollis, un arbuste à fleurs blanches capable de survivre avec moins de 25 mm de précipitations par an. Située dans le nord du Chili, cette succulente vivace de la famille des solanacées prospère dans les vallées fluviales asséchées du désert et possède la capacité inhabituelle de produire de la saumure sur ses feuilles et ses tiges vertes en condensant la vapeur d'eau atmosphérique.
Depuis près de 45 ans, on émet l’hypothèse que N. mollis utilise d'une manière ou d'une autre cette couche de saumure comme une forme d'hydratation. On supposait que N. mollis est capable soit de pomper l'eau de la saumure épidermique directement dans les tissus des pousses, soit de laisser les racines superficielles absorber l'eau de la saumure qui s'égoutte sur le sol. Dans les deux cas, une absorption active de l'eau serait nécessaire malgré un fort gradient de concentration hydrique.
« Pour qu'une plante puisse effectuer ce travail, il faudrait l'existence d'un mécanisme d'absorption d'eau par la plante inconnu de la science », écrivent Gersony et al. dans leur récent article paru dans Annals of Botany« Si un tel mécanisme utilisant l’énergie métabolique pour transporter l’eau contre son gradient d’énergie libre existe et peut être incorporé dans les plantes agricoles, il offrirait une protection substantielle contre le stress de la sécheresse aux cultures. »
Gersony et al. ont donc entrepris de tester l'hypothèse selon laquelle N. mollis peut absorber l'eau de la saumure dans ses feuilles et ses tiges et a démontré de manière concluante que l'espèce ne le peut pas. Au contraire, N. mollis a besoin d'accéder à l'eau des profondeurs du sol pour s'hydrater.
« Nous avons mené une expérience sur le terrain avec trois traitements pour établir la source d’eau pour N. mollis: contrôle, coupe des racines pour bloquer l'absorption de toute l'humidité du sol et plinthes en plastique à la surface du sol pour bloquer l'égouttement des feuilles de l'eau atmosphérique », écrivent Gersony et al.
La coupe des racines a conduit au flétrissement malgré la présence de grandes quantités de saumure sur les feuilles et les tiges, tandis que les plantes jupées et les plantes témoins n'ont montré aucune différence d'hydratation, excluant ainsi le rôle important des gouttes.
« Cela laisse l'humidité profonde du sol comme seule source d'eau possible pour le maintien diurne observé de l'équilibre hydrique interne dans N. mollis, écrivent Gersony et al.
Ces résultats ont conduit Gersony et al. à remettre en question la véracité des rapports selon lesquels d’autres halophytes exsudant du sel ou espèces désertiques absorbent l’eau en fonction de leurs gradients de potentiel hydrique.
« À notre connaissance, bien que les plantes qui exsudent des sels à leur surface condensent l'eau des atmosphères non saturées (< 90 % HR), cette eau reste bien trop sèche pour être accessible à la plante. Néanmoins, ce phénomène hypothétique continue d'être présenté à tort comme un fait avéré », écrivent Gersony et al. Ils suggèrent que les rapports précédents n'ont pas corrigé des variables telles que la température des feuilles, le potentiel osmotique du xylème ou les artéfacts expérimentaux (par exemple, les dommages induits), ce qui a conduit à des rapports positifs d'absorption d'eau saline.
Cependant, la saumure pourrait encore être importante pour le succès écologique de N. mollis Dans le désert d'Atacama, l'un des endroits les plus secs de la planète. Gersony et al. expliquent que pendant la journée, la saumure supprime probablement la perte d'eau des feuilles en humidifiant la couche limite foliaire par rapport à l'air, ce qui entraîne une diminution de la demande d'évaporation des feuilles vers l'air. De plus, la saumure permet probablement un refroidissement latent des feuilles par évaporation.
« Une modélisation détaillée de ces processus est nécessaire pour tester si ces effets attendus sont susceptibles d'être physiologiquement importants dans l'environnement côtier d'Atacama, et pour montrer comment la formation de saumure offre des avantages suffisants pour compenser les coûts énergétiques des transporteurs de sel », écrivent Gersony et al.
LIRE L'ARTICLE
Gersony, J., Manandhar, A., Hochberg, U., Abdellaoui, N., Llanos, P., Dumais, J., Holbrook, NM et Rockwell, FE (2025) « Production de rosée dans le désert d'Atacama : un cas paradigmatique d'absorption d'eau par les plantes à partir d'une atmosphère non saturée échoue à un test », Annals of Botany, 135(5), p. 841–850. Disponible à: https://doi.org/10.1093/aob/mcae221
Couverture : Nolana mollis par felipecancino – https://www.flickr.com/photos/felipecancino/4942898032/, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11958080
