Si vous avez déjà ressenti la fumée dense d'un incendie de forêt , vous savez à quel point cela vous fait tousser, vous brûle les yeux et vous voulez vraiment être ailleurs, comme sur une plage avec une brise chaude de l'océan. Mais les humains ne sont pas les seuls êtres vivants qui peuvent subir les effets néfastes de la fumée des incendies de forêt . La végétation, y compris les plantes et les cultures sur lesquelles nous survivons, le peut aussi.
Alors que nous pouvons nous échapper sur le rivage pour une bouffée d'air frais, les plantes sont fermement ancrées dans le sol, laissées à lutter contre l'un des effets secondaires les plus dévastateurs de la fumée : un ciel sans soleil. Sans soleil, les plantes ne peuvent pas faire la photosynthèse , et c'est une mauvaise nouvelle pour tout le monde, y compris les personnes qui les mangent, et plus important encore, les agriculteurs qui les cultivent.
Lorsqu'une fumée dense recouvre des étendues de champs agricoles pendant des semaines, les cultures deviennent plus petites et mûrissent plus tard, et les agriculteurs se retrouvent avec un rendement moins productif.
La machine verte : comment fonctionne la photosynthèse
Pour comprendre l'impact de la fumée des feux de forêt sur la photosynthèse, il est utile de savoir pourquoi la lumière du soleil est essentielle à la photosynthèse.
« Étant donné que la photosynthèse fournit l'énergie nécessaire à tous les processus au sein de la plante, de nombreuses fonctions peuvent être ralenties par des taux réduits de photosynthèse », explique Gordon Jones , professeur adjoint d'agriculture à l' Oregon State University . Jones travaille avec des agriculteurs du sud-ouest de l'Oregon et utilise la recherche pour fournir des conseils et des ressources aux agriculteurs. "Selon le moment de la fumée, sa densité et sa durée, nous pouvons nous attendre à des rendements réduits de certaines espèces, à un mûrissement ralenti ou à des changements dans la qualité finale de la récolte."
Presque chaque végétation, de l'épi de maïs d' été aux algues dans les étangs, utilise le processus de photosynthèse pour se développer. Cela nécessite un trio de ressources : les plantes puisent l'eau du sol, le dioxyde de carbone (CO2) de l'atmosphère et l'énergie de la lumière - généralement le soleil - pour créer des sucres. Les sucres sont ce qui alimente la plante pour continuer à vivre, c'est-à-dire pour maintenir la vie et grandir. Sans photosynthèse, les plantes ne peuvent tout simplement pas pousser et nous aurions beaucoup moins à manger.
Fumée et miroirs
Lorsque la fumée dense d'un incendie de forêt s'échappe d'incendies à des kilomètres de distance, elle entraîne une épaisse couverture de particules de fumée. Ces particules agissent comme de minuscules miroirs, réfléchissant le soleil loin des cultures.
« Lorsque les conditions sont très enfumées, ces particules de fumée diffusent ou réfléchissent la lumière et réduisent l'intensité de la lumière qui atteint la feuille », explique Jones. "Avec l'intensité lumineuse réduite par un ciel enfumé, il peut y avoir moins d'énergie entrante pour alimenter la photosynthèse et le processus ralentit."
Étant donné que la photosynthèse alimente tous les processus d'une plante, de la vitesse à laquelle elles poussent de la graine à la germination jusqu'au moment où elles mûrissent, les plantes ont besoin d'un accès à une lumière de qualité. Lorsque le feu de forêt diminue la disponibilité de la lumière, de nombreuses fonctions de la plante en souffriront. C'est pourquoi la fumée épaisse des feux de forêt, en particulier dans des régions comme le nord-ouest du Pacifique, est une préoccupation pour certains agriculteurs. Les plantes en difficulté signifient un rendement moins productif.
Cependant, la fumée des incendies de forêt ne signifie pas la mort imminente d'une récolte. Le succès ou l'échec d'une culture affectée par la fumée dépend en fin de compte du timing. "Dans la plupart des cas, les plantes récoltées pour leurs fruits ou leurs graines n'ont qu'une seule chance de mûrir", explique Jones. « Des conditions d'éclairage réduites provenant d'un ciel enfumé ralentiront probablement la maturation, et peut-être que si la maturation est suffisamment ralentie et qu'un gel précoce se produit, le gel pourrait endommager ou tuer les plantes avant que la récolte ne soit récoltée. »
Jones se souvient avoir été appelé pour une récolte de citrouilles il y a quelques années. Cela avait été un été particulièrement enfumé dans l'Oregon. Le marché d'Halloween approchait et les citrouilles du fermier étaient encore vertes. Jones soupçonnait qu'un été riche en fumée était le coupable de la courge immature. Ce n'était pas une bonne nouvelle pour le rendement du fermier après la récolte.
« Les citrouilles, qui se dirigent vers le marché des citrouilles-lanternes, font partie de ces cultures qui ont une date limite : Halloween. Ces citrouilles pourraient bien avoir « récupéré » et avoir changé de couleur si le ciel s’était dégagé, mais pour le fermier, uniquement des citrouilles ont une vraie valeur la semaine avant Halloween et sont presque sans valeur la semaine d'après."
Une doublure argentée pour les agriculteurs
La photosynthèse est un processus complexe, et avec l'augmentation récente des incendies de forêt et de la sécheresse dans l' ouest des États-Unis, les chercheurs ont décidé d'étudier de plus près l'impact de la fumée sur les plantes. Il s'avère qu'il y a une lueur d'espoir pour les agriculteurs au milieu d'un ciel gris terne.
Une étude de 2020 publiée dans le Journal of Biological Research sur les incendies de forêt en Californie a examiné une gamme de plantes et de cultures vivant dans un ciel rempli de fumée. Les chercheurs ont découvert que la quantité de lumière solaire disponible n'avait diminué que de 4 %.
Dans des quantités modérées de fumée, la lumière était diffuse au lieu d'être complètement redirigée, ce qui signifie que la lumière du soleil était plus étalée. Le résultat était que les cultures plus touffues, comme les tiges de maïs, acceptaient la lumière sur toute la plante au lieu de se limiter aux feuilles les plus hautes, les plus proches de la lumière du soleil. Ainsi, ils ont en fait photosynthétisé plus et non moins.
"Avec une lumière plus diffuse qui rebondit, ces feuilles plus profondément dans la canopée reçoivent plus de lumière et peuvent effectuer la photosynthèse à des taux plus élevés qu'elles ne le feraient autrement dans des conditions claires", explique Jones. "Un peu de fumée ou de brume augmentera la photosynthèse de la plante entière, mais une fumée très dense interceptera tellement de lumière que la photosynthèse sera réduite."
Tout n'est pas perdu, juste brumeux
Jones note que si les agriculteurs s'assurent que leurs plantes reçoivent beaucoup d'eau du sol (par l'arrosage) et de CO2 de l'atmosphère (en s'assurant que les feuilles sont propres et exemptes de cendres), la plupart des cultures peuvent récupérer d'une couverture de fumée dense. Dans certains cas, une quantité modérée de fumée peut même stimuler la photosynthèse.
De toute évidence, ce n'est pas une bonne idée d'allumer un feu dans votre jardin pour avoir une longueur d'avance sur la saison, mais le bon côté de la destruction par les incendies de forêt est que certaines plantes bénéficient de la lumière diffuse du soleil créée par la fumée. Cependant, dans les situations où la fumée est dense et impitoyable pendant des semaines, les gens, les plantes et tout notre écosystème souffrent.
Maintenant c'est intéressant
La fumée des incendies de forêt est une douleur dans la cendre pour les établissements vinicoles en Californie. Là où il y a des feux de forêt, il y a des cendres, et les particules de cendres peuvent recouvrir les raisins. Lorsque les raisins fumés sont transformés en vin, au lieu de la saveur des prunes juteuses ou des tons de poivre, les buveurs reçoivent une bouchée de cendrier.
