La France est l’un des plus gros producteurs d’huile de tournesol du monde et par conséquent, on trouve des champs de tournesols un peu partout. Ces plantes sont géantes, mesurant parfois plus de 4 mètres de haut, et si leur nom « tournesol » ne vous l’a pas encore dit, ces fleurs ont la particularité de suivre la position du Soleil dans le ciel.
En réalité, les tournesols ne sont pas les seules plantes qui font ça (loin de là) et ce sont juste la tête et les feuilles du tournesol qui suivent le Soleil, et uniquement durant leur phase de croissance.
La question qui vient maintenant est pourquoi, d’une part, et comment d’autre part, une plante peut faire tout ça ?
Pourquoi suivre la position du Soleil ?
Les végétaux puisent leur énergie dans la lumière du Soleil et leur nourriture dans l’air.
Oui, dans l’air, car le carbone, principal constituant organique, provient du CO2 capté dans l’air.
Le reste des nutriments captés dans la terre (phosphore, azote, potassium…) ne constituent en réalité qu’une toute petite partie de la masse de la plante. Aussi, ceci explique pourquoi un végétal qui pousse ne laisse pas un trou ou un affaissement dans le sol : tout ce qui semble « sortir de terre » provient en réalité de l’atmosphère, pas du sol.
Revenons à la lumière du Soleil : c’est la source d’énergie de la plante. Au cours de la photosynthèse, c’est l’énergie du Soleil qui permet de métaboliser le CO2 atmosphérique, utile à la plante, et de rejeter de l’oxygène.
On peut donc comprendre que plus la plante reçoit de lumière, plus elle pratique la photosynthèse et plus elle obtient de matière pour pousser.
Lors de sa croissance, le tournesol suit donc le Soleil afin d’être toujours orientée face à la lumière : une feuille qui se trouve perpendiculairement à la lumière capte plus de lumière et en absorbe une plus grande partie. Les larges feuilles du tournesol, ainsi fortement exposées, permettent à la plante de pousser jusqu’à dix centimètres par jour !
Cela dit, qui dit une plus forte exposition au Soleil, dit aussi un plus fort échauffement. Pour éviter de griller, les plantes transpirent : c’est l’eau qui absorbe et évacue l’excès de chaleur en s’évaporant, et la plante reste fraîche (ceci explique aussi pourquoi il fait toujours bien frais dans une forêt ou dans un parc rempli d’arbres et de gazon).
Pour palier une transpiration excessive (surtout en cas de sécheresse), la plante secrète des composés huileux qui limitent la transpiration. Le tournesol contient une bonne quantité d’huile (surtout ses graines, qui contiennent jusqu’à 30 % d’huile en masse), qui est alors récoltée et utilisée par l’être humain, à la fois pour manger que pour produire du carburant.
En résumé, le tournesol contient de l’huile pour contrôler la transpiration, transpire, car elle se sur-expose au Soleil, et se sur-expose au Soleil afin de pousser plus rapidement. Tout est donc lié. Bien, maintenant que l’on en sait un peu plus sur ces plantes, voyons le mécanisme derrière la rotation du tournesol.
Comment le tournesol tourne-au-sol(eil) ?
L’effet de se tourner vers le soleil se nomme l’héliotropisme. Ce mécanisme dérive principalement de l’auxine, l’hormone de croissance des plantes.
En période de croissance, l’auxine est produite sous la fleur et au niveau des feuilles. Or, la lumière inhibe la production d’auxine ! Cette hormone n’est donc libérée qu’au niveau de la partie à l’ombre : la face située à l’ombre pousse donc plus rapidement que la face éclairée, et provoque un pivotement de la feuille ou de la plante :
Au fur et à mesure que le Soleil se déplace dans le ciel, la partie à l’ombre de la plante change, et donc en fin de journée, c’est c’est une autre face de la plante qui pousse davantage :
À noter que ceci ne se produit en réalité que lorsque la plante est en croissance. Une fois que la plante a bien poussée et est en floraison, la plante ne pousse plus, ne produit plus d’auxine du tout et le mouvement est moins important ou s’arrête.
En fin de floraison, la plante concentre son énergie dans la fleur afin de faire mûrir les graines : la tête de la plante reste alors orientée vers l’est, là où le Soleil se lève au matin. C’est comme ça que les champs de tournesols mûrs arrivent à avoir toutes les fleurs « regardant » dans la même direction, y compris quand la fleur fane.
Conclusion
Les plantes, bien que souvent vues comme des êtres vivants passifs n’en sont pas moins fascinantes et certaines bougent d’elles-mêmes.
L’orientation de la fleur et des feuilles du tournesol est provoquée par l’exposition à la lumière : la partie éclairée pousse en réalité moins vite que la partie à l’ombre, et c’est donc la face ombragée qui provoque l’inclinaison de ces parties de la plante, le tout dans le but de capter le plus de lumière possible.
Les tournesols sont loin d’être les seuls à avoir ce comportement. Si vous avez des plantes d’intérieur, vous avez probablement remarqué que les fleurs ou plantes poussent en direction de la lumière du Soleil.
Si le tournesol des régions tempérées cherche à capter le plus de lumière possible en orientant ses feuilles perpendiculairement aux rayons du Soleil (on parle de diahéliotropisme), certaines plantes font l’inverse et orientent les feuilles parallèlement à la lumière (c’est la parhéliotropiques).
Bien que cela réduit sa captation d’énergie, cela a aussi pour effet de réduire la transpiration et l’échauffement de la plante. La plante réduit ainsi sa croissance au profit d’une meilleure gestion des ressources en eau dont elle dispose. Malin, le végétal, non ?
Enfin, l’explication avec les hormones est vraie pour les plantes en croissance comme le tournesol. D’autres mécanismes existent, comme une action physique sur les cellules éclairées ou non : au soleil, des mécanismes biologiques provoquent ainsi une contraction ou une élongation des cellules éclairées, ce qui a pour effet de tirer la feuille d’un côté ou de l’autre (selon que la plante pratique la diahéliotropisme pour augmenter son exposition ou la parhéliotropisme pour la réduire.
