Les effets de la radiation de la lumière sur les plantes

Les effets de la radiation luminique sur les plantes sont quasi infinis et déterminants pour le développement des plantes, et de pratiquement toute la vie qui se développe sur notre planète. La lumière stimule les processus biologiques comme la photosynthèse, le phototropisme, l’augmentation ou les baisses de températures, l’humidité et les cycles de floraison. La radiation luminique englobe différentes fréquences. La lumière visible tourne aux alentours de 400 à 700 mm, en incluant les couleurs bleues, jaunes, oranges, vertes et violettes ; c’est la partie de la radiation lumineuse qui sera active lors de la photosynthèse, en d’autres termes, ce sont les fréquences qui stimuleront les mieux les plantes et leurs photosynthèse.

La photosynthèse est un processus produit par les plantes en transmettant les chloroplastes qui sont les pigments qui apporte la couleur verte aux plantes et sont les producteurs de la chlorophylle. Les chloroplastes absorbent les radiations lumineuses en stockant son énergie chimique sous forme d’adénosine triphosphate ou ATP ; au contact de l’eau, l’oxygène se libère ne restant que l’hydrogène.

Les fréquences qui vont de 200 mm jusqu’au 1000 mm agissent sur les phytochromes et stimulent d’autres processus photo biologiques.

Les mêmes radiations qui ont engendré la vie sur la terre peuvent être préjudiciables aux plantes. En effet, un simple changement de composition spectrale ou des ondes courtes qui viendrait à changer de fréquence et la bonne santé de la plante peut être compromise. Comme les plantes ne peuvent pas se mouvoir, elles doivent évoluer et s’adapter à leur nouvel environnement alors qu’un animal aura la possibilité de se déplacer afin de fuir ces nouveaux paramètres dommageables.

Ces dernières années la fréquence qui a augmenté le plus significativement est celle des UV-B. Sa fréquence est comprise entre 280 mm et 320 mm et son augmentation s’accompagne d’une élévation de la présence de brome (Br), de Chlore (Cl), d’oxyde d’azote (NOx) et de chlorofluorocarbures (CFC) et d’une réduction de l’épaisseur de la couche d’ozone, qui, bien logiquement, n’arrive plus à filtrer et à retenir ce type de radiation.

Ces composants peuvent durer entre 50 et 150 ans quand ils se lient à l’ozone. Cette fréquence est facilement assimilable par les plantes étant donné que les biomolécules de protéines et acides nucléiques possèdent l’électron N.

En augmentant la fréquence, nous trouvons les UV-A qui se trouvent à une fréquence entre 330mm et 400mm. C’est paradoxalement la fréquence la moins dommageable pour les plantes et la plus à même de stimuler le signal photo morphogénique ; paradoxalement car les UV-A sont réputés pour nuire à la peau. Les UV-C, eux, se trouvent dans une fourchette de fréquences comprises entre 200mm et 280mm, c’est la fréquence la plus énergétique. Cette fréquence est tellement puissante qu’elle est en mesure de modifier l’ADN d’un être vivant exposé à ses rayons, c’est la fréquence la plus absorbé par l’oxygène ainsi que par l’ozone, ce qui limite, fort heureusement son influence sur le plancher des vaches.

Comme nous l’avons écrit au préalable, ces fréquences sont en mesure de modifier aussi bien le métabolisme  que la morphologie des plantes ; il a été scientifiquement prouvé que les plantes qui ne disposent que d’un seul cotylédon vertical ont moins de risques que les plantes qui disposent de deux cotylédons horizontaux. Il semblerait également que les UV-B aient un rapport avec une structure de plante plus compacte ce qui serait dû au fait que les UV-B oxyde l’hormone qui régule la dimension des cellules, l’acide indole 3-acétique.

Ceci implique un feuillage moins fourni étant donné que ces fréquences inhibent l’expansion de la peau de la plante à cause des carbohydrates et de l’acide férulique qui augmentent son entrecroisement et cela limite l’expansion de la feuille. Une autre étude prouve la limitation du feuillage à cause de l’inhibition de la division cellulaire dû à une oxydation de la part des tubulines de la part des photons UV-B.

Dans cette même étude, il fut également prouvé comment la synthèse de l’histone est limité par les effets des UV-B ce qui provoque des altérations dans la division cellulaire.

Pour se défendre de ces radiations, les plantes ont développé un système anatomique pour produire une cire qui réfléchit une majorité de cette fréquence. Chez les conifères, la quasi-totalité de cette fréquence est absorbé alors que les plantes qui disposent de deux cotylédons  peuvent absorber jusqu’à 41 % de ces radiations ; pour cela, les plantes ont dû augmenter l’épaisseur de leur feuilles en induisant la production de lignine.

Partie de cette radiation est absorbé par les chromophores qui sont associés au système photosynthétique ; cela peut se traduire par la destruction des membranes de chloroplastes, par l’effondrement de la peau adaxial, par la diminution des chloroplastes, par l’augmentation des trichomes dans l’adaxial et par la réduction du diamètre des tubes xylèmique qui est l‘endroit par ou passe le florigène.

La synthèse des terpènes ne se verra que peu affecté par une exposition marquée d’UV-B, bien que chez certaines espèces on peut noter une réduction des caroténoïdes, terpènes qui développent une fonction synergique avec plusieurs cannabinoïdes.

Alors que les alcaloïdes ont une fonction plus protectrice  vis-à-vis de ces fréquences ; il a été démontré qu’une exposition aux rayons UV-B stimule une plus grande production de cannabinoïdes ainsi qu’une augmentation de la production de flavonoïdes.

Ce type d’information nous permet de comprendre, en plus de l’évolution et de l’adaptation des plantes face à ce type de radiation, comment pouvoir interpréter et lire es signes avant-coureur de changement climatique sur les plantes et comment adapter les cultures à leurs entourage en adoptant différentes techniques de culture pour pouvoir obtenir le meilleur résultat.