Vague de chaleur : le "stress thermique", ce phénomène mortel pour les plantes en Méditerranée

Publié le 18 juillet 2023 à 18h41
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ILLUSTRATION - Source : PASCAL POCHARD-CASABIANCA / AFP

Le sud de l'Europe est touché par une importante vague de chaleur cette semaine.
Les 40°C ont été largement dépassés en Italie, en Espagne et dans le sud de la France.
Une température au-delà de laquelle les plantes méditerranéennes ne parviennent plus à s'adapter.

Dans le bassin méditerranéen, les températures s'affolent cette semaine. Jusqu'à 48°C sont attendus, mardi 18 juillet, localement en Sardaigne et en Sicile (Italie), de 40 à 45°C en Espagne et 40 à 42°C en France. Des températures très élevées dangereuses pour la santé humaine, mais aussi pour les plantes qui vivent dans les régions touchées par ces vagues de chaleur. Sur Twitter, l'agro-climatologue Serge Zaka a alerté sur le fait que ces températures dépassaient la "limite physiologique de toutes les espèces méditerranéennes". Explications. 

Trop chaud pour que la plante puisse survivre

Contrairement aux humains, les végétaux ne sont pas thermorégulés, c'est-à-dire que leur température n'est pas constante et qu'elle varie en fonction de celle de l'air. Les plantes sont donc plus touchées par les variations du mercure et détiennent toutes une "température de croissance optimale" et des "températures maximales", au-delà desquelles elles ne peuvent plus se développer. "Ces seuils dépendent de chaque espèce. Les espèces tempérées comme la betterave, le chou-fleur ou le haricot vert, qu'on retrouve généralement dans le nord de la France, ont une température optimale de croissance d’à peu près 25°C, avec un arrêt de croissance entre 35 et 38°C", explique Serge Zaka, agroclimatologue, à TF1info. 

"Plus on descend dans le sud et même si on continue en Afrique, par exemple, le sorgho a une température optimale de 34,1°C et un arrêt de croissance un peu au-dessus de 40°C", détaille le chercheur. "Le maïs, qui est une plante intermédiaire, a une croissance optimale de 30,9°C et un maximum à 40°C."

En Méditerranée, on estime que l'arrêt de croissance des végétaux se situe, en moyenne, à 40°C, avec un seuil de tolérance compris entre 40 et 43°C. "À partir de 43°C, on peut commencer à observer des dégâts au niveau cellulaire, des feuilles ou des fruits qui meurent et au-dessus des 45°C, on a des dégâts beaucoup plus importants : des brûlures, des pertes de fruits... C'est là que l'on dépasse la limite de tolérance physiologique, et que l'on peut observer des pertes de rendement dues à un stress thermique. Il fait trop chaud pour que la plante puisse survivre", nous précise l'agroclimatologue.

Des stress thermiques qui vont s'accentuer

Le taux de mortalité des plantes peut être aggravé par d'autres facteurs comme l'état des sols, le vent - qui peut provoquer une sécheresse éclair - et surtout la durée de l'épisode. "Par exemple, en Espagne, on va atteindre les 45°C aujourd'hui. En France, on s'attend à 41°C à l'intérieur du Var et ça va durer un à trois jours. Sur cette période, on peut avoir quelques dégâts, mais ça reste mineur. Par contre, en Italie, on va atteindre les 47°C et avoir plusieurs jours à 43/45°C, ce qui provoque de gros dégâts sur les cultures puisque les stress thermiques vont durer. La plante va être soumise à des conditions qui dépassent la limite physiologique plusieurs jours d'affilée", indique Serge Zaka.

Une situation d'autant plus inquiétante que ces limites physiologiques sont de plus en plus souvent dépassées avec le changement climatique dû aux activités humaines, notamment dans le bassin méditerranéen qui se réchauffe jusqu'à deux fois plus vite que le reste de la planète. "Les stress thermiques sont amenés à s'accentuer, que ce soit sur l'intensité, puisque les canicules sont plus intenses, que ce soit sur la durée, puisque les canicules sont plus durables et que ce soit sur la fréquence, ce qui est très important", alerte encore le chercheur. 

La répétition, chaque année, des températures bien au-dessus des normales de saison fragilise les écosystèmes qui vont progressivement dépérir. "Un écosystème ne va pas forcément mourir d'un coup quand il fait 47°C, il va entrer en souffrance quelques jours, mais si on répète ce stress d'année en année, ce qu'il se passe actuellement en Europe, il peut être amené à mourir à cause d'un stress répété qui va l'affaiblir face aux maladies." 

Une situation qui accélère la modification de la biogéographie des plantes, c'est-à-dire les aires de répartition des végétaux. "Dans le nord de l'Europe, de nouvelles espèces vont arriver, comme peut-être le hêtre, qui remonte vers le nord et qui pourrait aller jusqu’à Lyon d'ici à 2050", illustre Serge Zaka. La situation pourrait devenir particulièrement difficile dans le sud de l'Europe. "Dans le nord de la Méditerranée, on va passer progressivement, d'ici à la fin du siècle, de la garrigue aux steppes sans désertification, du moins pas avec les scénarios les plus modérés. En revanche, dans le sud, notamment en Andalousie, en Espagne, déjà peuplée de steppes, on pourrait se retrouver avec des cactus !" Des plantes isolées qui ne recouvriront plus les sols entraînant un "réchauffement généralisé, une mort des sols et une désertification progressive".  

Quelles solutions ?

Pour tenter de limiter les effets de ces vagues de chaleur sur les plantes, les scientifiques appellent à anticiper dès maintenant, notamment en plantant des végétaux capables de résister au climat dans 20 ou 30 ans. "Il faut planter des espèces qui poussent 100 à 200 km plus au sud" par rapport à la zone dans laquelle elles vont être implantées, estime Serge Zaka. Mais la transition est délicate. "On est dans cette espèce de transition un peu bâtarde où il faut faire attention aux canicules, mais aussi au gel, une espèce poussera en été, mais en hiver, il fait encore un peu trop froid." 

Même chose pour le secteur agricole avec les vergers, où l'anticipation est cruciale pour des végétaux implantés pour les 40 à 50 prochaines années. "Quand on a un abricotier qui arrive en fin de vie du côté d’Avignon, on arrache ce verger, mais il ne faut pas replanter la même espèce. Il faut soit planter une variété plus résistante aux fortes chaleurs ou changer de culture. C’est la base de la planification agricole pour s’adapter au changement climatique", explique le chercheur. Une adaptation cruciale alors que l'Europe est encore peu habituée à la problématique du stress thermique. 

À partir du moment où on atteint 47°C, on ne peut plus lutter
Serge Zaka, agroclimatologue

Si des pistes existent pour limiter les effets des fortes chaleurs, comme recréer de l'ombre en installant des panneaux solaires au-dessus des cultures ou mettre du talc sur les arbres, à l'image de ce qui se fait pour les cultures de noix dans le Périgord afin de "blanchir" les végétaux qui renvoient ainsi la chaleur, elles restent complexes à mettre en œuvre. Dernière piste : l'irrigation qui permet de faire baisser de quelques degrés la température durant la journée. "La problématique, c'est qu'en général ce type de temps est associé à des restrictions d'eau, et on ne peut pas faire n'importe quoi avec l'irrigation en pleine journée", pointe Serge Zaka. 

Une méthode qui n'est d'ailleurs pas toujours efficace. Le 28 juin 2019, alors que dans certains territoires de l'Hexagone comme l'Hérault la température a dépassé les 45°C sans alerte sécheresse, "les vignes ont entièrement brûlé", rappelle l'agroclimatologue. "Cela montre bien que le stress thermique n'est pas comme le stress hydrique et que ce n'est pas le même mécanisme. Malgré un apport d'eau, il va quand même faire des dégâts", résume-t-il avant de conclure. "Dans le stade de tolérance, entre 40 et 43°C on peut avoir certaines solutions, mais à partir du moment où on atteint 47°C, on ne peut plus lutter". Des situations qui devraient pourtant survenir de plus en plus souvent avec le changement climatique dû à nos émissions de gaz à effet de serre. 


Annick BERGER

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