Les plantes peuvent polluer l’air que nous respirons de manière surprenante

Si elles constituent des alliées précieuses dans la lutte contre la pollution atmosphérique, de nouvelles recherches révèlent que les plantes peuvent également y contribuer significativement.

Répulsif naturel

De nombreux arbres et plantes sont connus pour sécréter un composé organique volatil appelé isoprène, mais jusqu’à récemment, on ignorait précisément à quelles fins. Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Science Advances, des chercheurs de l’université d’État du Michigan ont découvert qu’il agissait essentiellement comme un répulsif, éloignant les insectes susceptibles de s’attaquer à leurs feuilles.

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L’équipe a constaté que des quantités nettement plus importantes d’isoprène étaient produites lors d’un stress intense (notamment thermique), avec jusqu’à 2 % du carbone stocké par les végétaux alloué à sa synthèse.

Une série d’essais sous serre impliquant des plants de tabac a montré que les feuilles des spécimens génétiquement modifiés pour produire de l’isoprène étaient soigneusement évitées par les chenilles de sphinx du tabac (Manduca sexta). Globalement, les plantes réagissaient aux infestations d’insectes ravageurs en moins de deux heures, et les individus exposés à la substance avaient tendance à présenter un retard de croissance.

Des analyse approfondies ont révélé qu’elle n’était pas directement toxique pour les insectes, mais déclenchait une cascade de réactions conduisant à l’augmentation des niveaux d’acide jasmonique des feuilles, rendant leurs protéines plus difficiles à digérer.

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Dilemme environnemental

De façon plus inattendue, les auteurs de l’étude ont découvert que ce précieux mécanisme de défense avait également un coût environnemental significatif. Notamment produit par les chênes et les peupliers, l’isoprène est le second hydrocarbure le plus émis sur Terre, après le méthane issu des activités humaines.

Une fois dans l’atmosphère, il interagit avec la lumière du soleil et les oxydes d’azote pour former de l’ozone troposphérique, un polluant nocif lié à des problèmes respiratoires.

« Devrions-nous modifier génétiquement les cultures afin qu’elles sécrètent de l’isoprène et deviennent plus résistantes, ou au contraire limiter sa production afin de réduire la pollution atmosphérique ? », se demande Tom Sharkey, auteur principal de la nouvelle étude. « C’est le dilemme auquel seront confrontés les bio-ingénieurs. »

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Pour éviter que les insectes ne s’attaquent à ses feuilles, cette intrigante plante sud-américaine utilise une stratégie bien différente.