Plus de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère, ça veut dire plus de CO2 à disposition pour les plantes pour réaliser la photosynthèse. Bonne nouvelle. Mais il semblerait que cela veuille aussi dire, moins de minéraux disponibles pour ces plantes. Et ça, c’est vraiment une moins bonne nouvelle.

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[EN VIDÉO] Kézako : la photosynthèse, ou comment les plantes produisent de l'oxygène Les humains et les animaux auraient bien du mal à survivre sans l’oxygène généré par les plantes. Ce gaz est le fruit d’une réaction chimique nommée photosynthèse, qui a lieu au cœur de ces végétaux. Unisciel et l’université de Lille 1 nous expliquent, au cours de cet épisode de Kézako, comment se déroule cette réaction.

Le dioxyde de carbone (CO2), les plantes en ont besoin. Elles l'utilisent pour la photosynthèse. Et certaines apprécient grandement l'augmentation des taux de CO2 dans notre atmosphèreatmosphère. Ça leur permet de pousser plus vite. De devenir plus grosses. Mais de nouveaux travaux semblent vouloir aujourd'hui tempérer quelque peu cet enthousiasme. Ce « bon côté » de nos émissionsémissions de CO2.

Pour comprendre, rappelons que le CO2 est intégré par les plantes dans les sucressucres dont elles tirent leur énergieénergie. Mais le processus ne leur fournit pas les minéraux essentiels dont elles ont besoin pour se développer. Ces minérauxminéraux, ce sont l'azoteazote, le phosphorephosphore ou encore le ferfer. Et les plantes les puissent du sol grâce à leurs racines.

Sur ce schéma, les principales hypothèses émises par les chercheurs pour expliquer la baisse de la concentration en minéraux dans les plantes avec l’augmentation des taux de dioxyde de carbone (CO<sub>2</sub>) dans l’atmosphère. © Alain Gojon et <em>al.</em>, Université de Montpellier, CNRS, Inrae
Sur ce schéma, les principales hypothèses émises par les chercheurs pour expliquer la baisse de la concentration en minéraux dans les plantes avec l’augmentation des taux de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère. © Alain Gojon et al., Université de Montpellier, CNRS, Inrae

Des mécanismes qui restent à comprendre

Or, la revue réalisée par les chercheurs de l'Institut des sciences des plantes, à Montpellier, montre que, dans les conditions attendues à la fin de notre siècle, la concentration en azote dans la plupart des plantes devrait diminuer. C'est gênant parce que les plantes auront alors du mal à construire leurs tissus. Et parce qu'elles auront aussi du mal à fabriquer des protéinesprotéines. Il faut ainsi s'attendre à ce que la composition en nutrimentsnutriments des principales cultures dans le monde -- le riz ou le bléblé -- soit affectée négativement. Les chercheurs envisagent une baisse de 20 à 30 % de la quantité de protéines dans les plantes que nous consommons.

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Au-delà du problème posé à la sécurité alimentaire, le phénomène pourrait aussi conduire à une boucle de rétroaction négative dans la lutte contre le réchauffement climatique. Si les végétaux sont déficients en minéraux, il se pourrait qu'ils ne parviennent pas à stocker autant de carbone que les scientifiques ne l'espéraient. Reste à comprendre les mécanismes qui se cachent derrière le phénomène. Déjà quatre pistes sont évoquées :

  • la « dilution directe » qui veut qu'avec plus de biomassebiomasse, il y a moins de nutriments pour chaque plante ;
  • la fermeture et le rétrécissement des ouvertures dans les feuilles qui servent à l'absorptionabsorption et au transport des nutriments ;
  • la perturbation de la voie moléculaire qui convertit les nitrates extraits du sol en protéines utilisables ;
  • et la dérégulation du système d'absorption des nitrates dans les racines.

Les deux dernières semblant jouer un rôle prédominent. Mais tout cela reste à préciser si nous espérons contrer le phénomène.


La hausse du CO2 atmosphérique réduira la qualité des aliments de base

D'ici 2050, l'augmentation de la quantité de CO2 dans l'atmosphère réduira la qualité nutritive de nombreuses cultures. Conséquence : des carencescarences en zinczinc, en fer, en protéines toucheront des millions de personnes dans le monde.

Article de Futura avec l'AFP Relaxnews paru le 29/08/2018

D’ici 2050, le riz pourrait contenir 7,6 % de protéines en moins. La faute au réchauffement climatique et à l'augmentation du taux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. © Agus Triyanto, Licence Pixabay
D’ici 2050, le riz pourrait contenir 7,6 % de protéines en moins. La faute au réchauffement climatique et à l'augmentation du taux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. © Agus Triyanto, Licence Pixabay

Selon les chercheurs de l'université de Harvard qui se sont penchés sur 225 aliments différents, la hausse de la concentration de CO2 dans l'atmosphère, qui pourrait atteindre 550 parties par million (ppmppm) aux alentours de 2050 contre 405 ppm en 2017, « devrait réduire de 3 à 17 % la teneur en fer, en protéines et en zinc de nombreuses cultures de base ».

Cette baisse de la qualité nutritive des aliments se traduirait par « une carence en zinc chez 175 millions de personnes, mais aussi une carence en protéines chez 122 millions de personnes d'ici 2050, tout en exacerbant les carences existantes chez plus d'un milliard de personnes ». Ces personnes s'ajouteraient aux 662 millions souffrant déjà de carence en protéines, au 1,5 milliard de carence en zinc et aux 2 milliards de carence en fer à travers le monde.

La Chine sera l'un des pays les plus menacés par l'augmentation du CO<sub>2</sub> dans l'atmosphère d'ici à 2050. © omepl1/Istock.com
La Chine sera l'un des pays les plus menacés par l'augmentation du CO2 dans l'atmosphère d'ici à 2050. © omepl1/Istock.com

« Les carences en zinc affectent le système immunitairesystème immunitaire, les enfants risquant alors plus d'attraper des maladies, comme des infections respiratoires, la malariamalaria ou des maladies diarrhéiques », explique le chercheur Matthew Smith, interrogé par l'AFP. « Un déficit en fer peut causer de l'anémieanémie » ou « augmenter la mortalité lors des accouchements », poursuit-il. Le manque de protéines, souvent couplé à une sous-alimentation, peut se traduire par des retards de croissance chez les enfants.

Les céréales comme le riz ou le blé apportent protéines et minéraux

Les régions les plus menacées sont l'Afrique du Nord, le Proche-Orient et l'Asie, avec des pays comme l'Inde, l'Indonésie, ou encore la Chine, selon cette étude parue dans la revue Nature Climate Change, ce qui s'explique par les habitudes alimentaires de ces pays.

Les végétaux jouent un rôle essentiel dans l'apport de zinc, de fer et de protéines dans l'alimentation. Parmi eux, le blé, le riz et le maïsmaïs « contribuent environ aux deux tiers des apports en protéines, en zinc et en fer dans le monde. Or, le blé et le riz sont plus sensibles à l'augmentation de CO2 dans l'atmosphère, quand le maïs est clairement moins impacté », explique Matthew Smith.

Les décisions que nous prenons tous les jours rendent nos aliments moins nutritifs et mettent en péril la santé des autres populations et des générations futures

Les populations les plus pauvres sont aussi les plus exposées, car les plantes constituent une part plus importante de leur alimentation, tandis que les plus riches complètent leur régime par de la viande. « Les décisions que nous prenons tous les jours - comment nous chauffons nos maisons, ce que nous mangeons, comment nous nous déplaçons, ce que nous achetons - rendent nos aliments moins nutritifs et mettent en péril la santé des autres populations et des générations futures », avertit Samuel Myers, coauteur de l'étude.


Bientôt moins de protéines dans nos céréales ?

Article de Nathalie MayerNathalie Mayer paru le 4 août 2017

Chaque jour, la liste des conséquences du réchauffement climatiqueréchauffement climatique paraît s'allonger un peu plus. Maintenant, c'est la qualité nutritionnelle de certaines cultures de base qui semble menacée. Selon une étude en effet, le dioxyde de carbone aurait un impact négatif sur les protéines végétales.

Des chercheurs de l'université de Harvard (États-Unis) s'inquiètent des résultats d'une étude qu'ils viennent de publier. Celle-ci en effet, conclut que l'augmentation des taux de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère réduit assez nettement la quantité de protéines présentes dans les cultures de base telles que le riz ou le blé.

D'après les données issues d'expériences menées sur le terrain, avec des plantes exposées à de fortes concentrations de CO2, les experts américains estiment qu'en 2050, l'orgeorge contiendra 14,6 % de protéines en moins, le riz, 7,6 %, le blé, 7,8 % et les pommes de terre, 6,4 % !

Un taux élevé de CO<sub>2</sub> dans l’atmosphère pourrait conduire à un excès d’amidon — ici en grains dans une pomme de terre — dans les cultures de base et nuire ainsi à la quantité de protéines et d’autres nutriments. © Philippa Uwins, Wikipedia, CC by-SA 3.0
Un taux élevé de CO2 dans l’atmosphère pourrait conduire à un excès d’amidon — ici en grains dans une pomme de terre — dans les cultures de base et nuire ainsi à la quantité de protéines et d’autres nutriments. © Philippa Uwins, Wikipedia, CC by-SA 3.0

Une nouvelle menace liée au réchauffement climatique

Or, quelque 76 % des humains comptent sur les protéines végétales pour leur assurer une alimentation correcte. Sans elles, la croissance devient difficile, les maladies plus fréquentes et de fait, le taux de mortalité précoce augmente. Le rapport des experts prévoit ainsi que l'Inde pourrait perdre 5,3 % des protéines de son régime alimentaire. Une perte qui peut sembler légère mais qui menacerait tout de même la santé de près de 53 millions de personnes.

Malheureusement, les chercheurs de l'université de Harvard ne proposent pas encore d'explications au phénomène. Une hypothèse voudrait que le taux de dioxyde de carbone entraîne une augmentation d'amidonamidon dans les plantes et donc, une diminution des protéines. Mais rien n'est prouvé. D'autant que d'autres études avancent déjà que la hausse du CO2 dans l'atmosphère réduit aussi la quantité de minéraux clés (fer, zinc, etc.) présents dans les plantes.