La sueur salée aide une plante du désert à rester hydratée.
La transpiration permet à certains animaux de rester au frais par temps brûlant. Les sécrétions salées offrent également à un arbuste du désert une gorgée d'eau rafraîchissante.
Les chercheurs ont annoncé le 30 octobre dans les Proceedings of the National Academy of Sciences que l'athel tamarisk utilise une sélection spéciale de sels excrétés par ses feuilles pour puiser de l'eau dans l'air. Cette étude apporte de nouvelles informations sur les stratégies chimiques astucieuses que les plantes ont développées pour survivre dans des environnements hostiles.
L'athel tamarisk (Tamarix aphylla) prospère dans les sols arides et riches en sel des plaines côtières du Moyen-Orient. C'est parce que le tamarisk est une halophyte, un type de plante qui sécrète un excès de sel sous forme de gouttelettes concentrées à partir de glandes présentes dans ses feuilles. L'humidité de ces excretions salées se dissipe sous l'effet de la chaleur de la journée, laissant le tamarisk incrusté de cristaux blancs qui se détachent avec le vent.
En conduisant à travers les déserts chauds et humides des Émirats arabes unis, la scientifique des matériaux Marieh Al-Handawi de l'Université de New York d'Abu Dhabi a remarqué de l'eau condensée sur ces cristaux. Il y a beaucoup de plantes avec des structures foliaires adaptées pour attirer l'eau liquide provenant du brouillard. Mais Al-Handawi, qui s'inspire de la nature pour relever les défis de la pénurie d'eau, soupçonnait que la composition chimique des sels excrétés pouvait avoir quelque chose à voir avec la rosée.
Pour enquêter, Al-Handawi et son équipe ont enregistré des vidéos en accéléré de plantes d'athel tamarisk dans leur habitat naturel. Ces enregistrements ont montré que les cristaux de sel qui se forment à partir des excretions diurnes se gonflent d'eau la nuit. Dans leur laboratoire, les chercheurs ont découvert qu'à 35°C et 80% d'humidité relative, une branche naturellement incrustée collectait 15 milligrammes d'eau sur ses feuilles après deux heures, tandis qu'une branche lavée ne produisait qu'environ un dixième de cette quantité.
"Ce résultat a été concluant pour nous", déclare Al-Handawi, "car il a prouvé que les sels sont le principal contributeur à la collecte d'eau, et ce n'est pas la surface de la plante." De plus, les chercheurs ont observé la formation de rosée sur les cristaux jusqu'à une humidité relative de seulement 50%.
Lorsque les scientifiques ont examiné la composition minérale des éclaboussures salines du tamarisk, ils ont trouvé plus de 10 types de sels différents cristallisés ensemble. Ces cristaux sont principalement constitués de chlorure de sodium et de gypse. Cependant, les chercheurs ont également repéré des traces d'un ingrédient secret : le sulfate de lithium. Ce minéral est exceptionnellement doué pour absorber l'eau, même à une humidité beaucoup plus faible que le chlorure de sodium ou le gypse. Bien que le chlorure de sodium et le gypse apportent les plus grands volumes d'eau, l'ajout de sulfate de lithium au mélange de minéraux, expliquent les chercheurs, contribue à expliquer comment le tamarisk collecte de l'eau même en cas de faible humidité.
"Cet article apporte une nouvelle compréhension détaillée de la manière dont certaines plantes du désert peuvent à la fois excréter du sel et l'utiliser pour absorber l'eau de l'air dans leurs feuilles", déclare Lawren Sack, physiologiste végétal et écologiste à l'UCLA, qui n'a pas participé à l'étude.
Il est enthousiaste de voir la complexité chimique des sels impliqués. Selon lui, les plantes du désert ont développé des stratégies chimiques complexes pour extraire chaque dernière goutte d'eau de l'environnement, et la plupart de ces systèmes restent à découvrir.
Al-Handawi est d'accord, notant que la composition du sel peut varier selon les régions et les saisons. Cela lui donne l'espoir, dit-elle, qu'il existe d'autres matériaux passionnants pour la collecte d'eau qui attendent d'être découverts dans le désert.
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