La photosynthèse est le processus utilisé par les plantes pour créer de la nourriture, en utilisant l'énergie lumineuse, le dioxyde de carbone et l'eau. Ce processus est nécessaire à la croissance et se poursuit tout au long du cycle de vie de la plante. Le taux de photosynthèse chez les plantes dépend de la disponibilité de ces trois éléments. La force de la lumière disponible pour la plante, la concentration de dioxyde de carbone dans le l'atmosphère et la quantité d'eau disponible pour la plante peuvent tous encourager ou ralentir le processus de photosynthèse. Il doit y avoir une combinaison optimale de ces trois éléments essentiels pour que la réaction chimique de la photosynthèse se produise. Sans le bon équilibre, la photosynthèse peut ralentir ou s'arrêter complètement.
Lumière
La force de la lumière disponible pour la plante affecte le processus de photosynthèse. L'étape de la photosynthèse dépendante de la lumière ne peut avoir lieu que lorsqu'il y a suffisamment de lumière disponible pour que la plante l'absorbe. Lorsqu'il n'y a pas assez de lumière, les pigments tels que la chlorophylle ne peuvent pas absorber suffisamment d'énergie lumineuse pour créer l'adénosine triphosphate, également appelée ATP. L'ATP est un produit chimique utilisé par la plante pour stocker de l'énergie et est un composant nécessaire dans la deuxième phase de la photosynthèse, appelée phase indépendante de la lumière. Pour cette raison, alors que la photosynthèse ne peut commencer qu'à la lumière du jour, une fois l'ATP créé, le processus peut se terminer à tout moment lorsque la quantité appropriée d'eau et de dioxyde de carbone est disponible.
Dioxyde de carbone et eau
La photosynthèse nécessite une certaine quantité de dioxyde de carbone pour réussir. La quantité de dioxyde de carbone disponible dans l'atmosphère diminue à des altitudes plus élevées, ce qui ralentit le processus de photosynthèse. À des altitudes extrêmement élevées, un manque de dioxyde de carbone peut empêcher complètement le processus. En plus du dioxyde de carbone, la plante a également besoin d'eau pour la réaction chimique qui crée le sucre. Chaque molécule de sucre produite par la plante nécessite six molécules d'eau. Les molécules d'eau fournissent de l'hydrogène, laissant l'oxygène restant sous forme de déchet. Si la quantité d'eau disponible n'est pas suffisante pour terminer le processus, la photosynthèse s'arrête jusqu'à ce que plus d'eau soit disponible.
Délai
Bien que le taux de photosynthèse diffère selon les espèces végétales et les facteurs environnementaux, il est possible de déterminer le taux exact de photosynthèse d'une plante particulière. Dans une expérience menée à l'Université du Colorado, le taux de photosynthèse accompli par les feuilles d'arbres à feuilles caduques a été testé. Dans cette expérience, il a été déterminé que les feuilles testées traitaient 44,14 ppm (parties par million) de dioxyde de carbone gazeux par minute de photosynthèse pour chaque gramme de surface foliaire.