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La taille des feuilles, pas qu'une histoire de climat

Certaines feuilles ne mesurent qu’un millimètre carré quand d’autres dépassent le mètre carré. Pourquoi de telles disparités dans les végétaux de la planète ? La réponse vient d’être publiée dans la revue Science.

© Science 2017

Les feuilles des plantes jouent un rôle essentiel dans leur métabolisme. Leur taille diffère pourtant d’un point à l’autre de la planète. Dès le XIXe siècle, les botanistes ont montré qu’elle dépendait de la latitude et du climat : des petites feuilles dans les climats arides ou très froids ou encore en altitude ; et des feuilles de plus en plus grandes à l’approche des tropiques.

Pour affiner cette hypothèse, une équipe internationale a comparé les feuilles de 7670 espèces provenant de 682 lieux dans le monde. L’analyse de cet inventaire, publiée dans la revue Science, montre que le facteur principal qui influence la taille de la feuille est la variation des températures d’une saison à l’autre et surtout la variation entre les températures du jour et de la nuit.

© Science 2017

Dans les régions tropicales où les températures sont stables, les feuilles peuvent être de tailles très variables, prenant parfois des dimensions démesurées. Dans ces conditions, c’est surtout l’architecture générale de la plante et son système hydraulique interne qui entrent en jeu. C’est notamment le cas des zones tropicales colorées en bleu foncé sur la carte, qui représentent 4,3 % des terres de la planète.

Les régions colorées en rouge sont celles où les feuilles sont les plus petites. Cette particularité leur permet de résister à la chaleur du jour dans les zones désertiques chaudes comme le Sahara et, à l’inverse, de résister au froid durant la nuit dans les régions situées en altitude comme le Tibet et les Andes.

La température nocturne, un rôle essentiel

La grande nouveauté de cette étude est de montrer que pour 51 % des terres de la planète, ce sont les températures nocturnes qui influent principalement sur la taille des feuilles, même dans des régions où le climat n’est pas particulièrement rude.

Mais il existe bien sûr une grande diversité de tailles de feuilles dans une même région. Le modèle construit par les chercheurs devra donc par la suite inclure d’autres paramètres pour rendre compte de cette diversité. En attendant, ce modèle est intéressant pour étudier l’impact du changement climatique sur la flore mondiale. Il pourra aussi aider à reconstruire, à partir des fossiles de feuilles, les climats du passé.

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