Une plante doit respirer. Du dioxyde de carbone à l'intérieur, de l'oxygène à l'extérieur – du moins, tant que le soleil brille. Le problème, c'est que l'eau coule aussi, et c'est un problème. Ainsi, les plantes ont des mécanismes sophistiqués de contrôle du transfert de gaz et de la perte d'eau grâce à des pores contrôlables sur les feuilles appelés stomates.
Dans les grandes feuilles, une partie considérable de la surface foliaire sera assez éloignée du point d'insertion du pétiole qui représente la source d'eau. Pour une feuille grande et entière (ronde), les marges et l'extrémité devraient donc être plus sujettes au stress hydrique que les régions basales ou plus centrales de la feuille puisque ces sites sont situés à la « fin » de la chute de pression qui s'étend sur la nervation de la feuille pendant transpiration. En fait, la taille est un trait foliaire qui montre une corrélation négative significative avec la diminution de l'humidité. Des différences spatiales dans la régulation stomatique empêchant le stress hydrique zonal foliaire pourraient donc être anticipées.
Un article récent dans Annals of Botany examine la vigne tempérée à grandes feuilles Aristoloche macrophylla. L'étude a été réalisée sur un spécimen adulte dans des conditions naturelles. Cette espèce a une couronne dense avec de grandes feuilles fines et entières - les feuilles présentent une longueur et une largeur presque identiques. Cette forme conduit à une forte « accumulation » de surface foliaire qui devrait notamment favoriser des gradients bidimensionnels d'approvisionnement en eau. Il constate que le cours diurne de la régulation des échanges gazeux dans A. macrophylle feuilles dépend de la zone foliaire. La coordination positionnelle des échanges gazeux se trouve couramment pour les différentes hauteurs d'insertion dans une usine. Ces gradients intercanopée reflètent non seulement des différences de microclimat mais aussi des déficits hydriques locaux et/ou des contraintes hydrauliques. L'ensemble du système hydrique de la plante avec ses différenciations locales est intégré par la fonction stomatique modulant l'offre et la demande.
Le modèle diurne de conductance stomatique chez la liane tempérée à grandes feuilles Aristolochia macrophylla dépend de la position spatiale dans le limbe de la feuille. (2013) Annals of Botany 111 (5): 905-915. doi : 10.1093/aob/mct061
La grande distance entre les régions foliaires périphériques et le pétiole dans les grandes feuilles devrait entraîner des potentiels hydriques négatifs plus forts au sommet des feuilles et dans les zones marginales par rapport aux régions foliaires plus centrales ou basales. Des différences spécifiques à la zone foliaire dans l'approvisionnement en eau et/ou l'échange de gaz peuvent donc être anticipées. Dans cette étude, une enquête a été menée pour voir si des différences zonales dans la régulation des échanges gazeux peuvent être détectées dans les grandes feuilles. L'évolution diurne de la conductance stomatique, gs, a été surveillée dans des zones laminaires définies pendant deux périodes de végétation consécutives dans la liane Aristoloche macrophylla qui a de grandes feuilles. Le climat local et le potentiel hydrique de la tige ont également été surveillés pour inclure les paramètres impliqués dans la réponse stomatique. De plus, les densités des veines zonales des feuilles ont été mesurées pour évaluer les tendances possibles de l'approvisionnement hydraulique local. Il a été constaté que le régime diurne de gs dépend de la position à l'intérieur d'une feuille dans A. macrophylle. Les valeurs les plus élevées au petit matin ont été montrées par la région apicale, avec un déclin ultérieur plus tard dans la matinée et un nouveau déclin progressif vers le soir. Le schéma diurne de gs dans les régions marginales était similaire à celui de l'extrémité de la feuille mais présentait un décalage temporel d'environ 1 h. A la base des feuilles, le patron diurne de gs était similaire à celui des marges mais avec un gs maximum plus faible. Dans les régions centrales des feuilles, gs avait tendance à montrer des valeurs modérées assez constantes pendant la majeure partie de la journée. Les densités des veines mineures étaient plus faibles à la marge et à la pointe par rapport au centre et à la base. La réglementation des échanges de gaz semble être spécifique à une zone dans A. macrophylle feuilles. Il est suggéré que le modèle spatio-diurne de gs exprimé par A. macrophylle feuilles représente une stratégie pour prévenir le stress hydrique zonal foliaire et l'embolie veineuse subséquente.
