Cette molécule aide les plantes à se défendre… mais complique aussi la pollution de l'air

L’isoprène agit comme un bouclier chimique qui aide les plantes à repousser les insectes ravageurs

Dans une serre de l’Université d’État du Michigan, des plants de tabac ont joué une scène digne d’un polar botanique. D’un côté, des plantes capables d’émettre de l’isoprène. De l’autre, des plantes presque identiques, mais privées de cette molécule volatile. Les insectes, eux, n’ont pas hésité très longtemps.

Face aux feuilles, les chenilles du sphinx du tabac, Manduca sexta, ont montré une préférence nette pour les plantes qui n’émettaient pas d’isoprène. Les autres semblaient moins attirantes, moins faciles à manger. Selon l’étude publiée dans Science Advances, leur croissance ralentissait même lorsqu’elles s’y aventuraient.

Les chercheurs comprennent enfin pourquoi les plantes dépensent autant d’énergie à produire cette molécule

Depuis près de quarante ans, les scientifiques savaient que de nombreux végétaux, comme les chênes, les peupliers ou certaines variétés de tabac, relâchaient de grandes quantités d’isoprène. Le détail troublant, c’est que produire cette molécule coûte cher à la plante, parfois jusqu’à 2 % du carbone capté par photosynthèse.

Un tel investissement ne pouvait pas être un simple caprice chimique. Les travaux menés par l’équipe de Tom Sharkey suggèrent désormais que l’isoprène agit comme un signal d’alerte interne. Il ne tue pas l’insecte, il prépare la plante à rendre ses tissus moins digestes et moins accueillants.

Le mécanisme passe par l’acide jasmonique, une hormone végétale bien connue des biologistes. Sous son influence, certaines protéines deviennent plus difficiles à assimiler pour les herbivores. La feuille ne se transforme donc pas en poison brutal, mais en repas compliqué, presque piégé, comme si la plante fermait discrètement sa cuisine.

Une défense végétale utile peut aussi favoriser la formation d’ozone polluant près du sol

L’histoire serait presque rassurante si l’isoprène restait sagement autour des feuilles. Mais une fois dans l’air, cette molécule rejoint la grande marmite chimique de l’atmosphère. En présence de soleil et d’oxydes d’azote issus notamment du trafic routier, elle peut participer à la formation d’ozone troposphérique.

Cet ozone-là n’a rien du bouclier protecteur situé en altitude. Au niveau du sol, il irrite les voies respiratoires, fragilise les écosystèmes et complique déjà la vie des grandes agglomérations lors des épisodes de chaleur. Des travaux cités par l’EPA et plusieurs études sur les COV biogéniques confirment ce rôle délicat des émissions végétales.

Agriculture, pollution et climat placent cette molécule naturelle au cœur d’un choix délicat

La découverte place l’agriculture devant un choix inconfortable. Faut-il encourager certaines cultures à produire davantage d’isoprène pour mieux résister aux insectes, et donc réduire le recours aux pesticides ? Ou faut-il, au contraire, limiter ces émissions pour préserver la qualité de l’air dans un climat plus chaud ?

La réponse ne tiendra probablement pas dans une formule magique. Les chercheurs devront composer avec les espèces, les régions, la pollution locale et la pression des ravageurs. Les plantes ne sont pas des héroïnes parfaites ni des coupables cachées. Elles rappellent surtout que, dans la nature, chaque solution ouvre parfois une nouvelle question.