Pourquoi l’herbe est-elle verte?
La couleur verte est tellement indissociable de la nature et de l’environnement que ces mots peuvent être utilisés indifféremment. Nous disons souvent que nous «pensons vert», «achetons vert» ou que nous sommes «entourés d’espaces verts». Mais pourquoi notre monde naturel est-il aussi vert… et pourquoi cette question vaut-elle la peine d’être posée? «La lumière du soleil est une source d’énergie», explique Tobias Erb, professeur de biochimie et directeur à l’Institut Max Planck de microbiologie terrestre en Allemagne. «Cette lumière nous parvient sous différentes couleurs, que vous pouvez voir dans un arc-en-ciel.» Lorsqu’un végétal absorbe la lumière du soleil, il utilise principalement le bleu et le rouge comme énergie pour fixer le dioxyde de carbone, un processus appelé photosynthèse. Ce qui reste, c’est la longueur d’onde verte — et c’est ce que nous voyons. «La lumière bleue est plus énergivore et pénètre plus profondément dans l’eau, il aurait donc été logique que les premières algues et plantes absorbent cette qualité de lumière», poursuit Tobias Erb. À un moment donné — peut-être avant, peut-être après — les algues et les plantes ont également développé la capacité d’absorber la lumière rouge, moins riche en énergie, en utilisant un pigment différent. Mais pourquoi le vert a-t-il été ignoré? Parce que l’évolution s’appuie sur ce qui existe déjà — et sur ce qui fonctionne. Dès que les premiers organismes photosynthétiques ont développé la capacité d’absorber la lumière bleue et rouge, et qu’ils ont prospéré, les végétaux qui leur ont succédé n’auraient vu que peu d’avantages à ajouter un pigment vert.
Des végétaux plus efficaces en matière d’énergie
Comprendre pourquoi notre monde est vert pourrait avoir des ramifications importantes pour notre avenir. Améliorer la photosynthèse pourrait jouer un rôle clé dans la transition vers des sources d’énergie plus durables. «Ma principale motivation en tant que scientifique est de mieux comprendre la photosynthèse — le plus grand processus énergétique et le plus durable de tous», ajoute Tobias Erb. «Depuis plus de trois milliards d’années, les algues et les plantes utilisent la lumière du soleil pour fixer le CO2.» L’évolution est un processus lent, rappelle-t-il. La créativité et l’ingéniosité humaines pourraient pourtant nous aider à trouver des solutions rapides à certains des problèmes environnementaux les plus urgents — comme la reconception de la photosynthèse pour exploiter davantage d’énergie du soleil. Il s’agit d’un effort de collaboration scientifique déjà à l’œuvre, illustré par les travaux révolutionnaires de Tobias Erb dans le cadre du projet SYBORG, financé par l’UE. «Ainsi, nous savons que l’herbe est verte car elle “rejette” ce spectre de lumière», explique-t-il. «Cela signifie que les végétaux n’utilisent qu’une partie de la lumière. Et si nous concevions un mécanisme par lequel l’ensemble du spectre de lumière est capturé et qui nous permettrait d’alimenter la photosynthèse, même à de faibles intensités lumineuses?» Des indices sur la faisabilité de cette démarche ont été trouvés dans les endroits les plus improbables. Les bactéries aquatiques qui vivent à des profondeurs de plus de 100 m ont développé des pigments et des mécanismes élaborés pour photosynthétiser des fragments de lumière dans l’obscurité froide des grands fonds marins. «Il existe des solutions, et nous pouvons les trouver dans la diversité de la nature, pour recréer une photosynthèse plus efficace en laboratoire», conclut Tobias Erb. Cliquez ici pour en savoir plus sur les recherches de Tobias Erb: Machine verte: comment la biologie synthétique est-elle susceptible de créer une feuille améliorée
Mots‑clés
SYBORG, photosynthèse, lumière du soleil, végétaux, énergie, biologie, longueur d’onde, biochimie, nature