Jardin botanique national de Belgique



Les plantes des endroits secs

  • Cactaceae, Euphorbiaceae, Aloeaceae, Agavaceae, Aizoaceae, Apocynaceae, Crassulaceae, Asteraceae, Cycadales, Welwitschia mirabilis, ...
  • Où peut-on les voir dans le Jardin botanique: dans la Serre sèche du Palais des Plantes.

Copiapoa cinerea au Chili

Survivre dans le désert
Les déserts tropicaux et subtropicaux sont les milieux les plus défavorables aux plantes. Il y pleut à peine (généralement moins de 40 cm par an). Le jour, les températures peuvent grimper jusque 40°C et la nuit, il peut geler. Le sol est rocailleux et pauvre en éléments nutritifs. Et pourtant, nombreuses sont les plantes qui ont su s'adapter à un environnement aussi inhospitalier. Les plantes qui présentent les adaptations les plus marquantes se trouvent dans les déserts chauds. Dans les régions tempérées, on trouve des plantes qui présentent le même type d'adaptations dans les dunes, les prés salés, les rochers les landes ouvertes, donc partout où l'eau disponible pour les plantes est rare. Toutes ces plantes sont désignées par le vocable: plantes des endroits secs.

Accumuler l'eau
Certaines plantes stockent l'eau dans certains de leurs organes. Ceci leur permet de survivre à la sécheresse. Mais ces plantes ne peuvent pas vivre dans les situations les plus sèches; elles doivent compléter régulièrement leurs réserves d'eau. Les exemples les plus connus dans ce groupe sont les plantes grasses et les cactus. L'eau peut être stockée dans la tige ou dans les feuilles succulentes (comme par ex. chez les Aloe et les plantes grasses). D'autres le font dans leur tige lignifiée, localement enflée, que l'on appelle un caudex. Les baobabs, les arbres bouteilles et le Nolina recurvata sont des exemples de plantes à caudex.

Eviter la sécheresse
Environ la moitié des plantes qui vivent dans les régions arides sont des annuelles; elles germent, se développent et fleurissent en un court laps de temps après une pluie. Elles évitent les périodes sèches sous forme de graines qui dorment dans le sol. Ces annuelles sont responsables du phénomène des déserts en fleurs. Peu après les pluies, les déserts de Californie, d'Australie ou d'Afrique du Sud se parent d'innombrables couleurs. Ce phénomène est particulièrement remarquable au Namaqualand (Afrique du Sud). Un grand nombre de ces plantes sont cultivées pour l'ornement. Les annuelles présentent peu d'adaptations : elles ont un enracinement superficiel et sont dépourvues d'organes spécifiques capables d'accumuler l'eau. Elles accomplissent leur cycle de vie avec une rapidité étonnante, certaines le font en moins de 30 jours. Lorsque les graines sont dispersées, celles-ci peuvent rester viables pendant de nombreuses années et elles ne germent pas toutes en même temps.

Chercher l'eau
Certaines plantes des déserts ont un enracinement profond qui leur permet d'atteindre l'eau. Des exemples sont fournis par différentes espèces d' Acacia, dont Acacia karroo. On rencontre souvent ces espèces le long des lits des rivières temporaires, là où la nappe phréatique est moins profonde. D'autres plantes comme les cactus ont un réseau très étendu de racines situées juste sous la surface du sol. Ceci leur permet d'absorber l'eau immédiatement dès qu'elle est disponible. Pendant les saisons sèches, la plupart de ces racines superficielles meurent. Dans les déserts côtiers, on rencontre des plantes qui absorbent l'eau par leurs feuilles. L'exemple le plus étrange est le Welwitschia mirabilis du désert du Namib (Afrique). Chez cette espèce apparentée aux conifères, l'eau est absorbée par les stomates des feuilles. Cette plante peut atteindre un âge très avancé (plusieurs siècles) et elle ne forme que deux longues feuilles qui ne cessent de grandir.

Perdre le moins d'eau possible
Un certain nombre de plantes des déserts présentent des adaptations qui leur permettent de perdre le moins d'eau possible. Certaines ont une cuticule très épaisse et sont couvertes d'une couche de cire. Leurs feuilles sont souvent dures et coriaces. Par leurs stomates situées dans les feuilles, les plantes perdent beaucoup d'eau, ce qui permet la photosynthèse et assure un certain refroidissement. Chez les plantes des endroits secs, les stomates sont souvent situés dans de profonds sillons. Certaines espèces sont couvertes de poils qui retiennent une couche d'air autour des stomates ce qui limite leur perte en eau. Chez certaines plantes, dans des situations d'extrême sécheresse, les stomates se ferment et les feuilles s'enroulent afin de limiter les pertes en eau. Peu de plantes des endroits secs ont des feuilles de grande dimension; le plus souvent, les feuilles sont petites et dures. Certaines espèces perdent leurs feuilles durant la sécheresse et en forment de nouvelles dès l'apparition des pluies. Plusieurs espèces dont les cactus, ne forment pas de feuilles et la photosynthèse est assure par la tige qui est verte. Les Fenestraria vivent quasi complètement immergés dans le sol et ils ne transpirent pour ainsi dire pas. Seuls les sommets transparents des feuilles dépassent légèrement du sol. Ainsi la lumière peut pénétrer profondément dans les tissus des feuilles et la photosynthèse peut avoir lieu sous la terre.

Adaptations physiologiques
Les adaptations des plantes des endroits secs ne sont pas toujours visibles. Ces plantes font la photosynthèse d'une manière différente de la plupart des autres plantes. Elles absorbent le CO2 durant la nuit, ce qui leur permet de faire la photosynthèse durant le jour avec les stomates fermés, ce qui réduit les pertes en eau. Certaines espèces peuvent fonctionner avec très peu d'eau. Même en ayant perdu plus de la moitié de leur poids en eau, ces plantes continuent à fonctionner. Par contre, d'autres plantes entrent en repos durant la saison sèche, il n'y a pour ainsi dire pas d'activité et elles paraissent mortes.

Jouer à cache-cache
Pour les animaux, les plantes représentent des sources de nourriture et d'eau. Les plantes des endroits secs sont souvent pourvues d'épines et d'aiguillons qui ont pour effet d'éloigner les herbivores. Beaucoup de plantes échappent à l'attention des animaux en se confondant avec l'environnement. Les plantes cailloux (Lithops) ressemblent à s'y méprendre à des cailloux et sont pratiquement invisibles. Sur le plateau blanc en Afrique du Sud, on trouve des petites plantes de couleur blanche parfaitement mimétiques avec le milieu.

Evolution convergente
Toutes les plantes qui poussent dans les déserts ne sont pas nécessairement des cactus, bien que certaines y ressemblent beaucoup. Les cactacées, qui n'existent à l'état spontané qu'en Amérique, les euphorbes (Euphorbia) d'Afrique et les Didierea de Madagascar se ressemblent tous. Les Aloe d'Afrique et les Agave d'Amérique ont plus ou moins le même aspect. Les ancêtres de ces plantes n'étaient pourtant pas semblables. L'influence des conditions désertiques a engendré des adaptations similaires. Ce type d'évolution s'appelle l'évolution convergente.



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