La photosynthèse : l'usine verte du jardin du parc

La photosynthèse : l'usine verte du jardin du parc

Les organes de la plante et leur rôle

Une plante à fleurs possède des racines (ancrage, absorption de l'eau et des sels minéraux), une tige (soutien, transport de la sève), des feuilles (fabrication de la nourriture, échanges gazeux), des fleurs (reproduction) et des fruits contenant les graines.

La sève brute (eau + sels minéraux) monte des racines aux feuilles par les vaisseaux du bois. La sève élaborée (eau + sucres) descend des feuilles vers tous les organes par les vaisseaux du liber.

La feuille, une usine

Sous la loupe, une feuille montre un épiderme percé de milliers de petits pores, les stomates, qui s'ouvrent le jour pour laisser entrer le gaz carbonique et sortir l'oxygène et la vapeur d'eau. À l'intérieur, les cellules contiennent des chloroplastes, remplis de chlorophylle, le pigment vert qui capte la lumière.

L'équation de la photosynthèse

Dans les chloroplastes, grâce à l'énergie lumineuse, la plante fabrique du sucre (le glucose) à partir de l'eau et du gaz carbonique, et rejette de l'oxygène :

6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ (lumière, chlorophylle)

En mots : gaz carbonique + eau → glucose + oxygène. Le glucose est transformé en amidon (réserve dans le tubercule de manioc, le grain de maïs) ou en cellulose (le bois). C'est le seul processus qui fabrique de la matière vivante à partir de matière minérale : toute la chaîne alimentaire commence là.

Conditions nécessaires, vérifiables par l'expérience : lumière (une feuille couverte de papier noir ne fabrique pas d'amidon, test à l'eau iodée), chlorophylle (la partie blanche d'une feuille panachée n'en fabrique pas), gaz carbonique et eau.

La respiration des plantes

Comme les animaux, les plantes respirent jour et nuit : elles consomment de l'oxygène et rejettent du gaz carbonique pour libérer l'énergie du glucose. Le jour, la photosynthèse est bien plus intense que la respiration : la plante produit de l'oxygène en excès. La nuit, seule la respiration continue.

Bilan : une plante bien éclairée absorbe plus de CO₂ qu'elle n'en rejette et libère de l'oxygène. Un hectare de forêt équatoriale fixe plusieurs tonnes de carbone par an.

Les arbres du parc et la forêt du Congo

Les manguiers, palmiers et flamboyants du parc King Kongo font de l'ombre, mais ils fabriquent aussi l'oxygène que respirent les visiteurs et rafraîchissent l'air par l'évapotranspiration : l'eau qui sort des stomates absorbe de la chaleur. Sous un grand arbre du parc, il fait 3 à 4 °C de moins que sur le parking.

La forêt du bassin du Congo, 150 millions d'hectares, est le deuxième « poumon vert » de la planète après l'Amazonie : ses arbres stockent d'immenses quantités de carbone et fabriquent une partie des pluies de la région. La déforestation pour le charbon de bois autour de Kinshasa réduit ce service.

Expérience à la maison

Mettre une branche de plante aquatique (ou d'élodée) sous un entonnoir retourné dans un bocal d'eau au soleil : des bulles d'oxygène montent et remplissent le tube. À l'ombre, presque rien. Le gaz recueilli ravive une braise : c'est de l'oxygène.

À retenir

• Sève brute : racines → feuilles ; sève élaborée : feuilles → organes.
• Photosynthèse : CO₂ + eau → glucose + O₂, avec lumière et chlorophylle, dans les chloroplastes.
• Les plantes respirent jour et nuit, mais la photosynthèse le jour produit plus d'oxygène.
• Les arbres stockent le carbone, rafraîchissent l'air et fabriquent la pluie.