Les plantes sont des êtres vivants et tous les êtres vivants sur Terre ont besoin d'eau pour survivre. Les plantes, bien sûr, ne peuvent pas se déplacer à la recherche de carburant comme les animaux le peuvent, et elles ne peuvent pas boire de fluides au sens où le terme « boire » est normalement compris. Mais comme les animaux, les plantes ont développé des composants et des mécanismes physiologiques spécifiques pour assurer des niveaux d'hydratation adéquats dans diverses conditions.
Fonctions de l'eau dans les plantes
L'eau est l'un des réactifs de la réaction chimique connue sous le nom de photosynthèse, l'autre étant le dioxyde de carbone. Ces deux composés réagissent sous l'influence de la lumière du soleil pour générer du glucose et de l'oxygène. C'est presque exactement l'inverse de la respiration dans d'autres organismes, dans lesquels l'oxygène est utilisé pour décomposer le glucose et libérer de l'énergie, du dioxyde de carbone et de l'eau.
L'eau est également utilisée pour transporter les minéraux autour de la plante de la même manière que le sang déplace les substances vitales dans le corps des animaux. L'eau fournit également aux plantes un soutien structurel et permet également aux feuilles de la plante de rester fraîches tout au long du processus d'évaporation. En bref, l'eau remplit bon nombre des mêmes fonctions chez les plantes que chez les animaux, en s'ajustant aux différences anatomiques et autres.
Transport de l'eau dans les plantes
L'eau se déplace du sol dans lequel les plantes sont ancrées dans les systèmes racinaires des plantes à travers les cellules ciliées des racines au bout des racines individuelles. Une fois qu'une molécule d'eau se diffuse dans une racine, elle peut emprunter l'un des trois chemins pour atteindre le xylème, qui est le conduit des racines au reste de la plante. Le premier de ces chemins est simplement entre les cellules de la racine. La seconde navigue dans les jonctions entre les cellules (plasmodesmes), et la troisième traverse les cellules et traverse à plusieurs reprises différentes membranes cellulaires.
Une fois dans le xylème, analogue aux nervures des animaux, l'eau se déplace avec beaucoup moins de résistance en direction des feuilles. L'eau quitte finalement les plantes par des ouvertures dans les feuilles appelées stomates (singulier: stomie).
Effet des conditions ambiantes sur le bilan hydrique
Des températures plus élevées entraînent des taux de transpiration (renouvellement de l'eau) plus rapides. C'est principalement le résultat de l'ouverture plus robuste des stomates lorsque l'air est plus chaud et permet à plus d'eau de s'échapper. Une humidité plus élevée ralentit le mouvement de l'eau dans les plantes car l'eau ne peut pas s'évaporer des feuilles dans l'atmosphère aussi facilement. Le vent a tendance à augmenter l'absorption d'eau des plantes, en partie en abaissant l'humidité dans le voisinage immédiat. Enfin, les plantes qui poussent dans les régions plus sèches, comme les cactus, ont tendance à conserver l'eau et ont globalement des taux de transpiration plus faibles.
Réduire les pertes d'eau
Les feuilles ont une couche de cuticule cireuse sur leurs surfaces externes, qui est parfois évidente au toucher. Cela entraîne une augmentation de la rétention d'eau. Dans certaines conditions, les stomates se ferment, diminuant la quantité d'eau que la plante libère dans son environnement.
Les plantes retiennent également l'eau pour maintenir leur intégrité structurelle. Plus d'eau conduit à un niveau plus élevé de turgescence ou de fermeté, ce qui est particulièrement important dans les plantes qui ne contiennent pas de structures de support ligneuses.