L'une des premières notions que les jeunes étudiants en biologie apprennent est le processus général par lequel les plantes vertes captent l'énergie du soleil pour alimenter leur propre métabolisme : la photosynthèse. Les arbres sont particulièrement salués comme maîtres dans l'élimination de l'excès de dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère. Ils le décomposent et le convertissent en sucre, libérant de l'oxygène comme sous-produit. Quant aux plantes qui poussent dans certains des environnements les plus hostiles, elles ont développé un processus photosynthétique original pour économiser l'eau : le métabolisme acide crassulacéen, ou photosynthèse CAM.
Les groupes de plantes utilisant la photosynthèse CAM
Aucun groupe végétal unique ne monopolise la photosynthèse CAM : de nombreuses plantes très différentes ont acquis ce processus de manière convergente, en fonction de leurs besoins écologiques propres. Le terme « CAM » provient de la famille de plantes désertiques dans laquelle il a été découvert pour la première fois, les Crassulacées, qui regroupe des plantes d'intérieur bien connues comme l'arbre de Jade (Crassula argentea) et le joubarbe des toits (Sempervivum tectorum). Les plantes qui recourent à ce type de photosynthèse, notamment de nombreux représentants de la famille des cactus et des agaves ainsi que l'étonnante collection d'espèces formant la famille des euphorbes, possèdent généralement des feuilles charnues, dites succulentes. Toutefois, plusieurs plantes non succulentes pratiquent également le CAM, comme certaines orchidées, fougères, vignes et lis. Le nombre total de plantes utilisant la photosynthèse CAM reste inconnu, mais les biologistes estiment qu'environ 1 000 espèces réparties dans 17 genres différents y ont recours.
Comment fonctionne la photosynthèse CAM
La plupart des plantes suivent l'un des deux grands processus photosynthétiques qui se déroulent durant la journée : elles absorbent le dioxyde de carbone par des pores foliaires appelés stomates. Le troisième groupe, celui des plantes CAM, croît généralement dans des milieux plus rudes et sait fermer ces pores en plein jour ; il absorbe plutôt le dioxyde de carbone la nuit, lorsque les conditions sont plus clémentes. Ce gaz est alors converti en acide malique, une molécule à quatre atomes de carbone, stockée dans des cellules spécialisées appelées vacuoles. Au lever du soleil, quand les stomates se referment, les plantes CAM récupèrent l'acide malique et le reconvertissent en dioxyde de carbone, lequel est ensuite transformé par le processus photosynthétique classique pour produire du sucre et de l'oxygène.
Avantages et inconvénients
On trouve souvent les plantes CAM dans des régions marquées par des températures extrêmes, une forte salinité et une humidité atmosphérique capricieuse : déserts, littoraux, sites balayés par les vents ou zones rocheuses d'altitude. Certaines espèces peuvent même basculer du métabolisme photosynthétique ordinaire vers le CAM lorsque les conditions deviennent exceptionnellement sévères, à l'image de la ficoïde glaciale (Mesembryanthemum spp.). Cette adaptabilité a néanmoins un prix : les plantes CAM résistent généralement moins bien au froid, en raison de leur tendance à emmagasiner de grandes quantités d'eau dans leurs feuilles, et leur croissance est habituellement bien plus lente que celle des autres types de plantes.
Des plantes bien connues des jardiniers
Le plus vaste ensemble de plantes CAM facilement identifiable par le jardinier amateur est sans doute la famille des sédums (Sedum spp.). Nombre d'entre eux sont rustiques en Amérique du Nord, y compris plusieurs espèces colorées sensibles au gel. Les broméliacées, dont l'ananas (Ananas comosus) et l'emblématique mousse espagnole du Sud américain (Tillandsia usneoides), sont également des plantes CAM. Enfin, souvent cultivé comme plante d'intérieur ou pour agrémenter les bureaux, le kalanchoé aux feuilles lustrées et sombres (Kalanchoe spp.) appartient lui aussi à ce groupe fascinant.
Source : https://jardin.98905.com/plants-flowers-herbs/specialty-gardens/1007026985.html