Plant Activity under Snow and Ice, with Particular Reference to Lichens

Résumé

Dans les écosystèmes polaires, les producteurs primaires doivent s'accommoder des conditions de vie précaires dues à la rigueur du climat. L'habitat des plantes vasculaires de l'hémisphère boréal s'étend aux confins nordiques des continents, mais seuls 2 taxons sont présents à l'extrême sud de la région de la péninsule Antarctique de l'hémisphère austral. Plus la latitude augmente, plus les végétaux inférieurs, en particulier les lichens, prennent de l'importance et forment l'élément dominant de la végétation antarctique. S'appuyant sur des recherches et de la documentation récentes, cet article discute du degré auquel les lichens sont mieux adaptés à la neige et à la glace que les plantes vasculaires. Sous de hautes latitudes, ces dernières ont une tolérance élevée au gel mais sont inactives en hiver sur le plan de la photosynthèse (p. ex., les espèces conifériennes à feuilles persistantes), alors que les lichens, dans un état tolérant très bien le gel, peuvent être actifs et productifs en hiver. Les plantes vasculaires peuvent être actives sous la neige, mais elles ne font pas de photosynthèse si le tissu est gelé. Des mesures prises récemment in situ révèlent que les lichens peuvent faire la photosynthèse à des températures inférieures à -10 °C, apparemment dans un état gelé. On a aussi trouvé que l'échange photosynthétique de CO2 dans les thalles secs peut être activé par la neige durant le gel. On a aussi enregistré l'absorption d'eau durant l'hiver pour les conifères à la limite forestière arctique. Cette absorption peut réduire le niveau de stress hydrique dans les conifères, mais ne semble pas influer sur l'activité métabolique. À -10 °C, les lichens peuvent absorber l'eau à partir de la neige et avoir une activité métabolique en raison de leur capacité à réaliser la photosynthèse à des potentiels hydriques inférieurs à -20 MPa. Bien que les lichens soient adaptés pour être actifs dans la neige à de basses températures, une lumière excessive les jours dégagés peut empêcher l'appareil photosynthétique de fonctionner.

Mots clés : lichens, végétaux supérieurs, rapports hydriques, stratégies de survie, production photosynthétique, glace, neige