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Les tomates stressées produisent 35 ultrasons par heure

Les plants de tomates et de tabac soumis au stress produisent des ultrasons. Cette faculté leur permettant de communiquer avec leur environnement a été mise en lumière en 2019 par une étude de l'université de Tel-Aviv. Certains insectes et herbivores sensibles aux ultrasons pourraient être ainsi repoussés ou attirés. Pour accompagner le cycle « L'intelligence des plantes » qui se tient à la Bpi au début de l'année 2020, Balises vous explique leur expérience.

Face à une forme de stress, les plantes peuvent changer de couleur, de forme et d’odeur ou même augmenter la concentration de sucre dans leur nectar. Elles produisent également des composants volatiles lorsqu’elles manquent d’eau ou sont menacées par un herbivore ou un insecte. L'équipe du chercheur Itzhak Khait a fait l’hypothèse qu’elles émettent également des sons tout comme les espèces animales. Selon eux, il est possible de connaître l’état physiologique dans lequel se trouve la plante grâce à la quantité de sons produits.  

Piqsels [CC0]
 

Les algorithmes mesurent le stress des plantes

L’expérience porte sur des plants de tabac et des plants de tomate. Les plants sont placés dans deux environnements : des boîtes acoustiques et des serres. Deux micros directionnels sont orientés vers eux à une distance de 10 cm. Pour distinguer les sons émis par la plante et les bruits ambiants (pluie, vent…), les biologistes ont développé un modèle de machine learning. Le système fonctionne grâce à des algorithmes qui identifient les différents états dans lesquels se trouvent la plante. 

Deux formes de stress sont provoquées chez les plantes : une privation en eau et une coupure de la tige au niveau des racines. La durée d’exposition au stress est d’une heure. Les spectres de sons enregistrés varient en fonction du stress exercé. Pour un plant de tomate privé d’eau, 35 sons par heure sont émis en moyenne. Lorsqu’il est coupé à la tige, 25 sons par heure sont produits. À l’opposé, un plant de tabac subissant une privation en eau, émet 11 sons par heure en moyenne et 15 sons pour une coupure.     

Le mécanisme de cavitation et les vibrations produites

Selon les scientifiques, le mécanisme de cavitation peut expliquer l’émission de sons par les plantes. Ce processus consiste en l’explosion de bulles d’air au niveau de la tige et des vaisseaux conducteurs lorsqu’a lieu la montée en sève. Ces (petites) explosions provoquent des vibrations, qui, selon les scientifiques, sont similaires aux sons enregistrés lors des tests. Il n’a cependant pas été démontré que ces sons soient perceptibles par des insectes, des animaux ou d’autres plantes. Les résultats de cette étude pourraient servir aux agriculteurs pour mesurer le stress hydrique de leurs plantes et réaliser ainsi des économies en eau.