T e C h n I Q u e Photosynthèse chlorophyllienne La betterave, « poumon Phénomène propre au règne végétal, la photosynthèse atteint son plus haut degré d’efficacité lorsqu’il se déroule au cœur des plantes sucrières. Avec un double bénéfice : produire et stocker un maximum de sucre, contribuer au bilan environnemental des cultures. L a photosynthèse c h l o ro p h y l i e n n e e s t l e processus naturel qui permet à une plante de croître et d’embellir grâce à l’énergie solaire. 1 1 La plante doit d’abord réunir les ingrédients nécessaires : eau et sels minéraux sont captés dans la terre par les poils absorbants des racines, puis acheminés par la sève jusque dans les cellules chlorophylliennes situées dans les feuilles. Le mécanisme de photosynthèse se déroule alors en deux phases distinctes. 2 2 8 grain de sucre N°12 mars 2007 La phase « claire ». La présence de lumière provoque des réactions photochimiques dans les feuilles où les cellules qui contiennent la chlorophylle transforment l’énergie lumineuse en énergie chimique. Les molécules d’eau sont scindées en deux parties tandis que parallèlement, toujours sous 3 l’effet de la lumière, la plante va consommer du dioxyde de carbone (CO2) présent dans l’air et libérer de l’oxygène (photorespiration). L’énergie accumulée lors de la phase claire sera mise à profit par la plante pour assurer le bon déroulement de la phase suivante. 3 La phase « sombre » (ou phase « obscure »). Cette phase est nommée ainsi car elle ne nécessite pas de lumière. L’énergie chimique fixe le carbone atmosphérique et le transforme en saccharose. 4 Le sucre ainsi fabriqué dans les feuilles est ensuite acheminé par la sève vers les cellules de la racine où se constituent les réserves. Si tous les végétaux sont capables de fabriquer du saccharose, certains possèdent de meilleures capacités de production et de stockage. C’est le cas de la canne à sucre et de 4 T e C h n I Q u e vert » de l’agriculture Le point de vue du spécialiste « La betterave a développé des mécanismes de mise en réserve particulièrement élaborés avec des capacités de stockage à des concentrations très importantes. Très peu de plantes sont capables de faire cela. » Christophe Bailly, professeur au laboratoire de Physiologie végétale appliquée de l’université Pierre et Marie Curie (Paris 6). la betterave sucrière. La canne à sucre a un rendement sucrier supérieur à la betterave, mais celle-ci compense par des capacités hyperaccumulatrices. 5 Autre avantage, la betterave bénéficie d’un important bouquet de feuilles qui, de fait, multiplie la surface de cellules au contact de la lumière. En résumé : plus il y a de feuilles, plus le rendement photosynthétique est important ; et plus la photosynthèse est importante, plus la plante produit de l’oxygène et capte du dioxyde de carbone... Ainsi, un hectare de betterave produit 13 millions de litres d’oxygène par an, contre 9 Ml pour le blé et 4 pour la forêt ! En outre, la betterave absorbe 30 tonnes de CO2 par hectare. Autant de propriétés qui confortent le bilan environnemental des cultures betteravières destinées à la production de sucre, d’alcool et de biocarburants. Le saviez-vous ? • 1 individu inspire l’équivalent de 0,3 mongolfière d’oxygène par an. • 1 hectare de betterave produit l’équivalent de 21 mongolfières d’oxygène par an, soit le besoin de 70 individus. Source : Belgian Association in Research Application on Conservation Agriculture (Baraca), mars 2003. 5 La photosynthèse sur internet Une animation pédagogique permettant de visualiser le mécanisme de synthèse chlorophyllienne est désormais disponible sur www.lesucre.com. Depuis la phase claire jusqu’à la mise en réserve du saccharose, chaque étape du processus ainsi que la chaîne de réactions chimiques sont mises en images sur un mode dynamique et accompagnées d’un bref commentaire. grain de sucre N°12 mars 2007 9