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Chapitre 2 : la photosynthèse

I. Les transformations chimiques de la photosynthèse

La photosynthèse permet la synthèse de molécules organiques, sous la forme de glucose à l’origine, à partir de molécules uniquement minérales prélevées dans l’environnement de la plante (eau dans le sol et CO2 dans l’atmosphère). Cette transformation nécessite un apport d’énergie lumineuse.

II. L’utilisation de l’énergie solaire pour la photosynthèse

Les végétaux absorbent l’énergie lumineuse indispensable à la photosynthèse grâce aux pigments chlorophylliens. Ces derniers absorbent préférentiellement les radiations bleues et rouges qui sont les plus efficaces pour la photosynthèse.

En se basant sur la quantité de matière organique (MO) produite, on estime qu’environ 0,1 % de la puissance solaire reçue (quantité d’énergie solaire reçue par la Terre) est réellement utilisée par les organismes photosynthétiques. Cette valeur très faible s’explique en partie par les pertes importantes liées à la fraction d’énergie solaire réfléchie par les feuilles, celle qui « traverse inutilement » les feuilles et enfin celle qui est perdue par évapo-transpiration (émission de vapeur d’eau ayant donc stockée de l’énergie).

III. L’importance de la photosynthèse au sein des écosystèmes

La quantité de MO produite par une plante au cours de la photosynthèse correspond à la productivité primaire brute.

Les végétaux utilisent environ 80% de la MO qu’ils ont produite au cours de la respiration. Cette réaction produit en effet l’énergie indispensable au propre fonctionnement de ces organismes. Seuls 20 % de la MO contribuent donc à la croissance réelle de ces végétaux. Cette fraction correspond à la productivité primaire nette des organismes.

Au final, seuls environ 10 % de la MO de la plante peuvent être transmis aux organismes consommateurs (herbivores ou consommateurs 1a), les 10 % restants constituant les déchets qui sont consommés par les décomposeurs (champignons, bactéries).

Pour autant, les organismes photosynthétiques occupent une place majeure car ils sont les seuls à pouvoir créer de la MO à partir de MM et donc à produire la MO qui sera transmise au sein des chaînes alimentaires.

IV. L’importance « géologique » de la photosynthèse passée

Si la grande majorité de la MO est naturellement décomposée, des conditions particulières et rares peuvent conduire à l’accumulation, la conservation et la transformation d’une partie de la MO sous l’effet de l’enfouissement et donc de l’augmentation de la température associée. À l’échelle des temps géologiques, cette fraction de la matière organique se transforme en combustibles fossiles : gaz, charbon, pétrole.