3 arbres tropicaux stockent leur CO2 la nuit, une stratégie hors de portée de nos forêts

Vous fermez les volets aux heures chaudes pour garder le frais. Trois arbres tropicaux du genre Clusia font pareil avec leurs feuilles. Leurs pores restent clos toute la journée et s’ouvrent la nuit pour capter le CO2. L’équipe de Wolfram Weckwerth, à l’université de Vienne, a séquencé leurs génomes et publié le résultat le 5 mai 2026 dans Nature Communications.

Le CO2 entre la nuit, l’eau ne sort pas le jour

Le procédé s’appelle métabolisme acide crassulacéen, CAM dans la littérature scientifique. La plante ouvre ses stomates pendant la nuit, fixe le CO2 par voie chimique et le met en réserve sous forme d’acide malique. Au lever du jour, les stomates se referment. La photosynthèse tourne alors sur le stock de la nuit, et la feuille ne laisse pas filer sa vapeur d’eau. Le communiqué de l’université résume l’avantage : les plantes CAM consomment nettement moins d’eau. Le nom du procédé vient des plantes grasses ; les arbres n’étaient pas invités au baptême.

Le phénomène a intrigué bien avant d’avoir un nom. Vers 1800, Alexander von Humboldt plonge dans l’eau la feuille d’un arbre tropical et guette les bulles d’oxygène. Il n’en vient aucune, en plein soleil. La feuille avait fait ses courses la nuit précédente.

Le genre Clusia réunit les seuls arbres connus à pratiquer ce métabolisme, et il ne le pratique pas d’une seule manière. Les trois espèces séquencées couvrent l’éventail décrit dans l’étude, de la forme la plus marquée à une version faible mêlée à la photosynthèse de jour. Trois espèces proches, trois régimes différents : la comparaison génétique en devient lisible.

Trois espèces, trois réglages.

Et chez nous ?

En France, le volume d’arbres morts chaque année a grimpé de 79 %

Le volume d’arbres morts chaque année en forêt française est passé de 8,5 à 15,2 millions de mètres cubes entre 2005-2012 et 2014-2022, soit 79 % de plus (IGN, juillet 2026). Le chiffre figure dans la septième édition des indicateurs de gestion durable. En 2025, 15,3 % des feuillus et 5,8 % des résineux inventoriés présentaient des symptômes d’altération.

Aucune de ces essences ne peut emprunter la parade des Clusia. Un arbre en photosynthèse C3, ce que sont toutes nos essences forestières, doit ouvrir ses stomates le jour pour faire entrer son CO2 : fermer, c’est cesser de produire. Le CAM supprime ce dilemme en décalant l’entrée du carbone dans la nuit. Encore faut-il avoir le génome qui va avec, et celui des Clusia s’est construit sur une échelle de temps sans rapport avec celle des sécheresses actuelles.

Une duplication de génome, puis des millions d’années de tri

Les trois Clusia sont d’anciens polyploïdes : leur génome a été multiplié au cours de l’évolution, puis remanié sur des millions d’années. « Les génomes ne se sont pas simplement multipliés ; ils ont été réorganisés, réduits et fonctionnellement recâblés au fil de millions d’années », explique Wolfram Weckwerth. Hannes Kramml, premier auteur, décrit le tri qui suit : « Des copies de gènes sont perdues, désactivées ou prennent de nouvelles fonctions. » Johannes Herpell complète : « Les gènes décisifs pour le stockage nocturne du CO2 dans le métabolisme CAM sont particulièrement touchés. »

L’article de Nature Communications nomme le mécanisme : une diploïdisation portée par les éléments transposables, qui a remodelé les familles de gènes du CAM, en particulier celles qui recyclent le phosphoénolpyruvate en passant par l’amidon des feuilles. Les auteurs y voient le moteur possible de la diversité des physiotypes chez Clusia. Même logique de bricolage que celle qu’on lit à l’échelle des 5 800 génomes animaux : l’évolution retravaille des copies déjà présentes.

L’application que l’université de Vienne met en avant vise les plantes cultivées, pas les forêts tempérées : des cultures moins gourmandes en eau, modelées sur le CAM. Aucune ne poussera dans les forêts françaises, où 15,2 millions de mètres cubes d’arbres meurent chaque année.

Article créé en collaboration avec l’IA.