L'agriculture sera impactée par le réchauffement climatique. Si cela est une certitude, la façon et l'ampleur avec lesquelles elle le sera restent matière à débat. S'agissant des tomates, il semble que ces plantes ne résisteraient pas aux attaques simultanées des insectes herbivores et de la chaleur. En cause, des hormones végétales, les jasmonates. 

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Le réchauffement climatiqueréchauffement climatique entraîne l'augmentation des stressstress subis par les plantes. ChaleurChaleur, sécheressesécheresse, nouveaux ravageurs... En 2018, une étude publiée dans Science a prédit que les insectes herbivoresherbivores, qui consomment actuellement 5 à 20 % des principales cultures céréalières, devraient causer des pertes de récoltes entre 10 et 25 % supérieures. Et ce, pour chaque degré CelsiusCelsius gagné (ou perdu, selon le point de vue).

Pourtant, les modèles utilisés pour ces prédictions ne prennent pas en compte la réaction des plantes infestées à la chaleur. Pour pallier ce manque, une nouvelle étude a vu le jour dans PNAS. Celle-ci n'a pas été basée sur un modèle informatique, mais sur des observations de plants de tomatestomates en laboratoire. Cela a permis de comprendre le mécanisme à l'œuvre lorsqu'une plante, déjà soumise au stress d'une attaque d'insecte, endure également une chaleur trop importante. 

Les plantes peuvent être soumises à des stress biotiques (provenant d'un organisme vivant) ou abiotiques (provenant d'un changement de l'environnement). Il semble que lorsque les deux surviennent simultanément, elles soient incapables de les gérer. © Worawut, Adobe Stock
Les plantes peuvent être soumises à des stress biotiques (provenant d'un organisme vivant) ou abiotiques (provenant d'un changement de l'environnement). Il semble que lorsque les deux surviennent simultanément, elles soient incapables de les gérer. © Worawut, Adobe Stock

Une groupe d'hormones clé : les jasmonates

Les plantes produisent des substances similaires aux hormoneshormones, les phytohormones, pour assurer leur bon fonctionnement. Parmi elles, on trouve les jasmonates, un groupe d'hormones aux multiples rôles. En particulier, les jasmonates induisent une réponse de défense chez la plante lors d'une morsuremorsure par un insecte affamé. Cela entraîne la production de composés censés repousser l'insecte.

Mais c'est là que le bât blesse. Lorsque les températures sont élevées, une tomate mordue produit davantage de jasmonates. Or, pour une raison encore inconnue, cette surproduction bloque les capacités de la plante à abaisser sa température interne, c'est-à-dire à ouvrir ses stomatesstomates (ses pores foliaires) pour laisser l'eau s'évaporer. On parle d'évapotranspiration. Sans elle, la plante subit de plein fouet un stress thermique. Et ce n'est pas de bon augure pour les récoltes de tomates.

Les morsures d'insectes combinées à des températures plus élevées aboutiraient à trop de stress pour les plantes. © MSU-DOE Plant Research Laboratory, 2020, YouTube

La chaleur entraîne la faim des insectes... et la fin des tomates ?

Par ailleurs, si les plantes n'apprécient guère de fortes chaleurs, les insectes en sont plutôt satisfaits. En effet, quand les températures augmentent, le métabolismemétabolisme des insectesinsectes s'accélère, les poussant à se nourrir de plus en plus. Ce qui n'est toujours pas de bon augure pour les récoltes de tomates.

« J'ai été choqué quand j'ai ouvert les portesportes des chambres de culture, où les deux séries de plantes grandissaient à des normales "normales" ou "élevées". Les chenilleschenilles sur l'espace plus chaud étaient bien plus grosses ; elles avaient presque anéanti les plantes », explique Gregg Howe, professeur distingué du MSU-DOE Plant Research Laboratory

Les chenilles auraient une préférence pour les températures élevées, qui les poussent à manger davantage pour grossir davantage. © Paul Pellegrino, Adobe Stock
Les chenilles auraient une préférence pour les températures élevées, qui les poussent à manger davantage pour grossir davantage. © Paul Pellegrino, Adobe Stock

Pour compléter le tableau, une dernière information s'ajoute aux deux premières. Si le réchauffement climatique met les plantes à mal, s'il ouvre l'appétit des insectes, il a également le bon goût de rendre accessibles de nouveaux habitats aux insectes un peu trop frileux. Il faut dire que l'agricultureagriculture n'avait pas encore rencontré assez de ravageurs.