Finalement, ce CO2 a du bon !

Par les temps qui courent, on a trop tendance à parler du gaz carbonique qui serait supposé réchauffer la planète et nous transformer tous en toasts à brève échéance sans exception, que l’on vive dans une île perdue au milieu de l’océan pacifique ou au sommet d’une montagne, on y passera tous. C’est ce que l’IPCC a finalement conclu dans son dernier rapport à l’usage des décideurs, donc des politiciens de tout poil qui de toutes les façons gobent sans mastiquer ce qu’on leur présente bien emballé, revu et corrigé par des « experts » en climat qui ne sont pas plus experts que vous et moi. Je n’ai jamais prétendu être un expert en climat et dans mon blog, je me suis limité à une revue aussi honnête que possible des faits scientifiques en en tirant les conclusions que j’ai exposé dans divers billets relatifs au climat. Mis à part les photos d’ours blancs perdus sur un glaçon au milieu de nulle part qu’on a vu dans tous les journaux de la planète ces derniers jours comme pour célébrer ce rapport de l’IPCC, un admirable montage photoshop entre parenthèses, on n’a pas trop mentionné les effets bénéfiques du CO2 sur la végétation, et pourtant les faits sont là ! Avec cette fifrelinesque augmentation de la teneur en CO2 de l’atmosphère passant de 0,038 à 0,040 % en vingt ans, vraiment de quoi faire peur, les images satellitaires ont montré indubitablement que la verdure augmentait dans de nombreuses régions du globe, en particulier dans la zone intertropicale. Les maraîchers qui travaillent en serre connaissent le truc, on enrichit l’atmosphère en CO2 et les plantes poussent beaucoup plus vite. Même chose avec un aquarium, s’il n’y a pas assez de CO2, les plantes aquatiques poussent mal et ne dégagent pas assez d’oxygène pour les poissons.

C’est à n’y rien comprendre et les « experts » en climat de l’IPCC ne se sont même pas posé la question de savoir pourquoi la planète reverdissait, aussi surprenant que cela puisse paraître. En réalité l’explication intime, si l’on peut dire, vient d’être publiée dans le dernier numéro des PNAS. Et l’histoire ne date pas d’aujourd’hui ! Pourquoi une légère augmentation de la teneur en gaz carbonique favorise la croissance des plantes, des algues, du plancton photosynthétique (phytoplancton) et des bactéries qui vivent aussi grâce au soleil, c’était encore inexpliqué il y a peu. Au Milieu des années 50, Otto Warburg qui fut nobélisé pour ses travaux sur la respiration en 1931 émit l’hypothèse que l’oxygène dégagé par les plantes au cours de la photosynthèse provenait de l’eau avec capture du CO2 par un système enzymatique dont le principal élément est la Rubisco, l’enzyme le plus abondant sur terre.

Calvin-cycle4.svg

C’est cet enzyme qui fixe le CO2 sur une molécule de ribulose-1,5- bisphosphate (voir l’illustration, Wikipedia) selon un processus cyclique appelé cycle de Calvin. En terme de bilan chimique l’hypothèse se tenait puisque pour chaque molécule de carbone incorporée dans le métabolisme à partir du CO2, une molécule d’oxygène (dioxygène pour les puristes) était libérée au niveau des chloroplastes avec libération de deux atomes d’hydrogène permettant de produire le « pavé » élémentaire comprenant deux hydrogènes et un carbone pour aboutir ensuite à la construction de l’ensemble des composés dont a besoin la cellule vivante d’une plante terrestre ou d’une algue, d’une bactérie photosynthétique ou du plancton. C’était ni vrai ni faux car la présence de la Rubisco pouvait fausser l’interprétation des résultats expérimentaux. Le rôle du carbone dit « inorganique » dans la photosynthèse n’était ni prouvé ni infirmé et la controverse ne fut en réalité levée qu’à la suite de la publication de ces travaux d’une équipe ce chimistes de l’Université d’Umea en Suède. Les travaux ont consisté à déterminer d’où provient l’oxygène relâché par les chloroplastes lorsqu’ils sont éclairés et que le système de transport des électrons est activé. Le processus est complexe et il est inutile d’entrer dans les détails mais ce qu’il faut retenir de ce travail magistralement illustré c’est l’interdépendance entre l’élimination en quelque sorte de l’oxygène qui est un sous-produit de la photosynthèse et la présence de CO2.

Capture d’écran 2014-04-15 à 11.49.52

Le CO2 n’existe pas en tant que tel dans l’eau et encore moins dans un milieu cellulaire dont l’acidité est soigneusement contrôlée afin que les processus métaboliques puissent se dérouler sans encombre. Le CO2 se présente sous forme de carbonate et si diverses études plaidaient en faveur d’une interaction des ions carbonate avec des éléments constitutifs du système de transport d’électrons du système photosynthétique en présence de lumière, rien n’avait formellement montré que le carbonate pouvait directement intervenir dans le processus autrement que par l’intermédiaire de la Rubisco. Ce qui se passe en réalité est que l’ion carbonate joue un rôle direct sur l’efficacité du système de transport des électrons dans les chloroplates en capturant un proton, ou ion hydrogène c’est la même chose, et l’équilibre chimique suivant permet une accélération de la fonction des chloroplastes. Dans les conditions expérimentales de l’étude schématisée par l’illustration tirée des PNAS ci-dessous l’augmentation du rendement de la photosynthèse est d’environ 20 %. Or ces conditions sont éloignées de la réalité physiologique puisque les mesures ont été effectuées sur des membranes de chloroplastes d’épinard et l’intégrité structurale de ces chloroplastes a été détruite, ce qui explique que dans la réalité cette différence de 20 % est probablement bien supérieure.

Capture d’écran 2014-04-15 à 01.34.06

L’astuce utilisée dans cette étude a consisté à débarrasser la solution dans laquelle se trouve la fraction de membranes de chloroplastes de tout CO2 puis d’apporter au milieu de l’eau marquée avec l’isotope lourd de l’oxygène ( O 18) et de suivre l’évolution de l’apparition du CO2 et de l’oxygène après une série de flashs de lumière. L’analyse a été effectuée en procédant directement dans une petite cellule couplée à un spectrographe de masse par l’intermédiaire d’une membrane poreuse laissant passer les gaz, oxygène ou CO2, ou par injection rapide du mélange se trouvant dans une seringue (voir l’illustration) et ce qui apparaît est une augmentation de la production d’oxygène concomitamment à une production de CO2, les traces bleues et vertes respectivement dans cette figure.

Capture d’écran 2014-04-16 à 15.07.48

C’est un peu compliqué mais si on ajoute un herbicide bien connu pour bloquer le fonctionnement du chloroplaste, du DCMU, l’apparition de CO2 est totalement annihilée. C’est bien une preuve que le carbonate pompe les ions hydrogènes (les protons) et active le fonctionnement du chloroplaste. C’est en fait ce qui a été observé avec des satellites qui ont constaté une augmentation significative du couvert végétal dans certaines régions du globe terrestre et ces 0,02 % d’augmentation, une valeur infime, suffisent pour stimuler la croissance des végétaux, ce qui est une preuve éloignée et indirecte d’une stimulation beaucoup plus importante de la photosynthèse que les 20 % observés en laboratoire. Puisque tous les organismes photosynthétiques fonctionnent de manière identique, en particulier le phytoplancton, on peut tout simplement voir l’avenir avec sérénité si la teneur en CO2 atmosphérique continue à augmenter. Ce ne sera pas une catastrophe comme le prédisent les oiseaux de mauvaise augure que sont les « experts » de l’IPCC mais une très bonne nouvelle pour le monde végétal et le plancton qui immobiliseront plus rapidement le gaz carbonique, ce vilain gaz supposé être à la source de tous les malheurs futurs de la Terre.

Source  http://www.pnas.org/content/early/2014/04/03/1323277111.full.pdf+html?with-ds=yes

Laisser un commentaire

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion / Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion / Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion / Changer )

Photo Google+

Vous commentez à l'aide de votre compte Google+. Déconnexion / Changer )

Connexion à %s