Face à la chaleur, le maïs fait de la résistance

La photosynthèse est le moteur de la croissance des plantes. Grâce à l’énergie du soleil, elles captent le dioxyde de carbone (CO₂) de l’air pour fabriquer les sucres qui alimentent leur développement. Mais toutes n’utilisent pas exactement la même stratégie. La très grande majorité des espèces végétales – environ 97% – pratiquent la photosynthèse dite «C3».

Chez ces plantes, le CO₂ est directement capté par une enzyme appelée rubisco. Par forte chaleur, les stomates se ferment pour limiter les pertes d’eau. Le CO₂ pénètre alors moins facilement dans les feuilles, tandis que l’oxygène y devient plus abondant. La rubisco utilise donc plus souvent l’oxygène, ce qui déclenche la photorespiration, un mécanisme qui consomme de l’énergie et réduit l’efficacité de la photosynthèse.

Astuce évolutive

Les plantes «C4» ont développé une astuce évolutive. Avant que le CO₂ n’atteigne la rubisco, il est capté par une autre enzyme, puis transporté sous forme de molécules à quatre atomes de carbone – d’où leur nom. Ce détour permet de concentrer le CO₂ autour de la rubisco et de limiter fortement la photorespiration. La photosynthèse reste ainsi efficace même sous un soleil intense.

Au jardin, plusieurs espèces utilisent cette stratégie, notamment le maïs, le sorgho, le quinoa, l’amarante et le pourpier. Les plantes C4 sont moins performantes lorsque les températures sont fraîches, que la lumière est faible ou que le CO₂ est abondant. Autrement dit, il n’existe pas de système idéal: chaque voie présente ses avantages selon les conditions.

Il craint quand même la chaleur

Le maïs illustre parfaitement les atouts de la photosynthèse C4. Lors des journées chaudes, sèches et très ensoleillées, il maintient plus facilement son activité photosynthétique qu’une céréale C3 comme le blé. Il utilise aussi l’eau et l’azote avec davantage d’efficacité, ce qui lui confère un avantage lorsque l’été devient brûlant.

Attention toutefois à ne pas croire que le maïs est insensible à la sécheresse. Il reste très vulnérable au manque d’eau, en particulier au moment de la floraison et du remplissage des grains. La voie C4 améliore donc ses performances en conditions chaudes, mais ne lui confère pas une résistance illimitée.

À chaque plante son emplacement

Pour le jardinier, la distinction entre plantes C3 et C4 constitue plutôt une bonne clé de lecture. Les espèces C4 apprécient les emplacements les plus chauds et les plus ensoleillés, où elles conservent une photosynthèse efficace malgré la chaleur.

Les plantes C3, qui regroupent l’immense majorité des légumes du potager, se montrent souvent plus à l’aise lorsque les températures restent modérées ou qu’elles bénéficient d’un peu d’ombre aux heures les plus chaudes. Finalement, il ne s’agit pas de savoir quelles plantes sont les plus performantes, mais lesquelles sont les mieux adaptées aux conditions que leur offre le jardin.