Photosynthèse

Photosynthèse : Processus par lequel une plante fabrique sa propre matière organique (des sucres) à partir de trois ingrédients gratuits : le dioxyde de carbone de l’air, l’eau du sol et l’énergie lumineuse du soleil. La réaction se déroule dans les chloroplastes, de petits organes des cellules des feuilles qui contiennent la chlorophylle, le pigment vert qui capte la lumière. En sortie, la plante produit du glucose qu’elle stocke ou consomme, et rejette de l’oxygène comme déchet. Le terme vient du grec phôs (lumière) et sunthesis (assemblage) : littéralement, assembler grâce à la lumière.

Bilan simplifié : 6 CO₂ + 6 H₂O + lumière → 1 sucre + 6 O₂

Les deux temps de la réaction :

• Phase claire : dans les membranes du chloroplaste, la lumière est captée et l’eau est cassée. C’est là que l’oxygène est libéré, et que la plante fabrique son « carburant » chimique
• Phase de fixation du carbone (cycle de Calvin) : ce carburant sert à attraper le CO₂ de l’air et à l’assembler en sucre. Cette étape n’a pas besoin de lumière directe, mais elle a besoin de ce que la phase claire a produit juste avant

Rôle :

• Nourrir la plante : les sucres alimentent la croissance, la floraison, le remplissage des fruits et des graines
• Alimenter le sol : une partie importante des sucres part vers les racines et est relâchée dans la rhizosphère pour nourrir les micro-organismes et les champignons mycorhiziens
• Fixer le carbone : la plante retire du CO₂ de l’atmosphère et le transforme en matière solide (bois, feuilles, graines)
• Produire l’oxygène : sous-produit de la réaction, à l’origine de la quasi-totalité de l’oxygène de l’air

Trois stratégies selon le climat :

• Plantes C3 : la voie classique, celle de la grande majorité des cultures (tomate, haricot, laitue, blé, chou). Efficace en climat tempéré, mais elle décroche à la chaleur
• Plantes C4 : concentrent le CO₂ avant de le fixer, ce qui les rend bien plus performantes en plein soleil et à haute température (maïs, sorgho, amarante, pourpier)
• Plantes CAM : ouvrent leurs stomates la nuit pour stocker le CO₂ et referment le jour pour économiser l’eau (figuier de Barbarie, agave, joubarbe, ananas)

Le point qui compte au potager : la chaleur bloque la machine. Au-delà d’environ 30 °C, les plantes C3 se mettent à fixer de l’oxygène au lieu du CO₂ — c’est la photorespiration, et elle tourne à perte. Ajoutez à cela des stomates qui se ferment pour limiter l’évaporation, donc du CO₂ qui n’entre plus, et la photosynthèse s’effondre au moment précis où le soleil est le plus fort. C’est une des raisons pour lesquelles une canicule fait chuter les rendements même quand vous arrosez correctement. Voir la fiche Stress abiotique.

Exemple concret : quand vous déplacez un pot ou une planche restée quelques jours sur la pelouse, l’herbe en dessous est jaune pâle, presque blanche. Sans lumière, elle n’a pas pu fabriquer de chlorophylle ni de sucres — elle a vécu sur ses réserves. C’est le même principe que le blanchiment des endives, du cardon ou du céleri, où l’on prive volontairement la plante de lumière pour l’attendrir.

À ne pas confondre : la photosynthèse n’est pas l’inverse de la respiration. La plante respire en permanence, jour et nuit, comme nous. Simplement, en pleine journée, la photosynthèse produit tellement plus qu’elle masque complètement la respiration. C’est seulement la nuit que le bilan s’inverse.