S'il est des végétaux qui se rient des canicules à répétition, ce sont bien les cactus. Forme, épines, structure interne, tout en eux est le résultat d'une adaptation parfaite à la sécheresse, y compris leur complexe mais ingénieux fonctionnement photosynthétique.
Il rit sous sa cape, le cactus, quand il voit autour de lui les plantes agoniser sous la chaleur et le manque d'eau, tandis que lui se porte comme un charme. Il rit sous sa cape, mais uniquement durant la nuit, car en journée, il est hors de question d'expirer le moindre souffle d'air. Les échanges gazeux, c'est pour lui une activité strictement nocturne.
À toute épreuve
Champions de la survie en milieu aride, les cactus sont le produit d'une adaptation totale à leur environnement. Leur objectif est simple, limiter l'exposition aux rayons du soleil et les pertes d'eau par évapotranspiration, tout en favorisant l'absorption de l'eau et son stockage interne. C'est à ces seules conditions qu'ils sont capables de survivre dans des zones hyper-arides, où les pluies sont rares, voire inexistantes.
D'abord se protéger du soleil
Afin de limiter l'exposition au soleil, les cactus ont adopté les formes qui ont les meilleurs rapports surface/volume. La sphère étant, à ce petit jeu, le summum du genre. En surface, surtout pas de feuilles, car elles sont trop propices à l'évaporation. Les sobres épines qui les remplacent jouent le rôle de parasol, ombrageant l'épiderme. Celui-ci, véritable cuirasse à la cuticule très épaisse, permet de réduire les montées en température internes. Enfin, les reliefs présents sur cette peau épaisse (côtes, renflements, tubercules…) forment des zones d'ombrage supplémentaires, générant au passage des minuscules couches d'air frais, qui réduisent les écarts de température et limitent l'évaporation.
Ensuite faire des réserves d'eau
Les précipitations saisonnières dans les régions désertiques tombent rarement mais abondamment. Les cactus sont capables de stocker cette eau providentielle dans leur tissu interne, sous la forme d'un gel épais. Ils augmentent leur volume, gonflent ou désenflent selon leur stock aqueux interne dans lequel ils puisent durant la saison sèche. En parallèle, les épines, ainsi que la pruine (surface duveteuse) ou parfois les longs poils laineux qui recouvrent l‘épiderme, captent la moindre gouttelette de rosée ou d'humidité.
Coûteuse photosynthèse
Mais la caractéristique majeure des cactacées, et des plantes succulentes en général, réside dans leur fonctionnement photosynthétique. Résumons ce procédé complexe : par le biais de la chlorophylle, les plantes transforment l'eau et le dioxyde de carbone (CO2) en énergie (sucres et amidons) au contact de la lumière et produisent de l'oxygène. Afin d'emmagasiner le CO2 et d'expulser l'oxygène, elles ouvrent leurs stomates, ces minuscules trappes à la surface des feuilles qui permettent les échanges gazeux. Or, l'ouverture indispensable des stomates durant la journée, pendant que la lumière est disponible, génère une évapotranspiration qui représente des pertes en eau considérables lorsque les chaleurs sont intenses.
Fermé le jour, ouvert la nuit
Les cactus ont trouvé la parade à cet inconvénient susceptible de leur coûter la vie. Leur cycle photosynthétique se fait en deux temps : ils ouvrent leurs stomates durant la nuit, quand l'air est plus « respirable », afin d'expulser l'oxygène et d'absorber le CO2 qu'ils stockent sous la forme d'acide malique. Et c'est toutes écoutilles fermées, à la lumière indispensable du jour, qu'ils synthétisent le CO2 et l'eau, parachevant ainsi la photosynthèse. On appelle ce procédé le métabolisme acide crassuléen (MAP).
Ultime parade
Quand l'eau vient réellement à manquer, certains cactus entrent en repos végétatif et se vident littéralement, avant de « regonfler » aux premières pluies.
