Mécanismes de capture du carbone chez Opuntia

Opuntia, un cactus à figues de Barbarie, utilise une voie de photosynthèse unique appelée métabolisme acide crassulacéen (CAM) pour capturer et stocker le dioxyde de carbone (CO₂). La voie CAM permet à Opuntia d’optimiser son efficacité à capter le carbone tout en minimisant la perte d’eau, ce qui le rend bien adapté aux environnements arides et semi-arides. Les mécanismes de capture du carbone chez Opuntia peuvent être expliqués par les étapes suivantes :

1. Absorption de CO₂ pendant la nuit

Contrairement à la plupart des plantes qui absorbent du CO₂ pendant la journée, Opuntia ouvre ses stomates (minuscules pores sur les feuilles ou les cladodes) pendant la nuit. Ce comportement nocturne aide la plante à capter le CO₂ lorsque la température est plus détendue et l’humidité plus élevée, ce qui réduit la perte d’eau par transpiration.

2. Stockage du CO₂ sous forme d’acide malique

Une fois que le CO₂ pénètre dans la plante par les stomates, il est combiné au phosphoénolpyruvate (PEP) pour former de l’oxaloacétate, qui est ensuite converti en acide malique. L’acide malique est stocké dans les vacuoles de la plante comme réservoir temporaire pour le CO₂ capturé.

3. Rejet de CO₂ pendant la journée

Pendant la journée, lorsque les stomates sont fermés, l’acide malique stocké est transporté vers les chloroplastes décarboxylés, ce qui libère du CO₂. La machinerie photosynthétique de la plante utilise ce CO₂ pour produire du glucose et d’autres composés organiques par le biais du cycle de Calvin.

4. Stockage du carbone dans la biomasse végétale

La plante utilise le glucose et d’autres composés organiques produits lors de la photosynthèse pour sa croissance et son entretien. Au fur et à mesure de la croissance de la plante, une plus grande quantité de carbone est stockée dans sa biomasse, ce qui permet de séquestrer le carbone capturé dans l’atmosphère.

En résumé, la voie CAM de l’Opuntia lui permet de capturer et de stocker efficacement le carbone en absorbant le CO₂ pendant la nuit et en l’utilisant pour la photosynthèse pendant la journée. Cette adaptation unique renforce le potentiel de capture du carbone de la plante et l’aide à conserver l’eau dans les environnements arides et semi-arides.

https://link.springer.com/article/10.1007/s13593-017-0481-3