Introduction

Comment la lumière verte affecte-t-elle la photosynthèse ? Nous nous concentrons souvent sur les couleurs bleue et rouge dans les lampes de culture parce que la chlorophylle absorbe facilement ces longueurs d’onde, comme le montrent les courbes d’absorption de la chlorophylle omniprésentes (figure 1). Mais qu’en est-il du feu vert ?

Les gens négligent souvent la lumière verte en raison de la forte baisse de sa zone d’absorbance (figure 1). Toutefois, dans ce billet, nous présenterons des arguments solides en faveur de l’impact significatif du feu vert sur l’agriculture d’intérieur.

La contradiction de la courbe de McCree ?

L’argument le plus répandu en faveur de l’efficacité de la lumière verte est le graphique de la courbe de McCree (figure 2). Les expériences de photosynthèse de Keith McCree, menées en 1972, semblent contredire les courbes d’absorbance traditionnelles en montrant une contribution photosynthétique plus importante des couleurs vertes.

La courbe de McCree représente en effet fidèlement l’efficacité de la lumière verte. En outre, il n’y a pas de contradiction avec les courbes d’absorption – les deux graphiques mesurent des aspects différents des données. Voici l’explication.

Explication de la courbe d’absorbance.

Les données traditionnelles de la courbe d’absorbance proviennent d’échantillons de plantes broyées et trempées dans un solvant pour séparer la chlorophylle, qui est ensuite placée dans une solution liquide.

Ensuite, différentes couleurs de lumière passent à travers le liquide. Un dispositif spectral enregistre les caractéristiques résiduelles de la couleur de la lumière transmise afin de déterminer la quantité de cette couleur de lumière que les chlorophylles ont absorbée.

Les chercheurs testent différentes longueurs d’onde de rouge, de bleu et de vert, une fois pour la chlorophylle-a et une fois pour la chlorophylle-b. Ils enregistrent les données et les utilisent pour créer les courbes d’absorbance (figure 1).

La courbe de McCree expliquée.

Les expériences de McCree utilisent des feuilles entières solides au lieu de composants végétaux broyés, ce qui explique les différences de données. Dans ces expériences, les feuilles sont placées dans des chambres fermées et exposées à différentes couleurs de lumière.

Les chercheurs mesurent l’augmentation de l’oxygène provenant de la respiration photosynthétique dans la chambre afin d’indiquer la quantité de photosynthèse pour chaque couleur de lumière. Dans un premier temps, on peut s’attendre à des résultats similaires aux courbes d’absorption traditionnelles, mais un autre facteur change la donne.

Ce facteur est l’épaisseur du tissu de la feuille. Bien que visuellement plate, une feuille est assez épaisse dans le monde microscopique. Les couleurs bleue et rouge de la lumière ne pénètrent que les couches superficielles du tissu foliaire (figure 5).

En revanche, la lumière verte pénètre plus profondément et peut même traverser la feuille (figure 6).

Même si la chlorophylle absorbe un pourcentage plus faible de lumière verte, la lumière verte a plus de chances d’entrer en contact avec la chlorophylle plus profondément dans le tissu. Il s’agit d’un compromis – moins de capacité d’absorption de la chlorophylle mais une plus grande pénétration des feuilles.