Lorsqu’elles sont privées d’eau ou simplement coupées, les plantes émettent plusieurs « cris » dont la fréquence est trop élevée pour que les humains puissent les entendre. Cependant, divers mammifères, insectes et possiblement d’autres plantes pourraient être capables de les détecter et d’y répondre. Cette nouvelle découverte suggère que nous pourrions à l’avenir utiliser des dispositifs d’enregistrement et d’intelligence artificielle (IA) pour surveiller les cultures afin de détecter ces signes de stress.
Les plantes sont visiblement « sensibles », à leur niveau. Il y a quelques années, une étude avait notamment révélé que ces dernières pouvaient réagir de manière « paniquée » à l’arrivée de la pluie. Nous savons aussi que les plantes n’aiment pas être touchées et qu’elles le font savoir. Plus récemment, des travaux fascinants témoignaient également de la façon dont certaines parties des végétaux peuvent signaler une attaque aux autres parties pour qu’elles puissent y faire face, à l’instar des animaux dotés d’un système nerveux.
Une nouvelle étude publiée dans la revue Cell vient apporter une preuve supplémentaire que les plantes ne sont pas que de « simples » formes de vie inanimées. En effet, des recherches antérieures avaient déjà révélé que les plantes stressées par la sécheresse pouvaient subir un processus appelé cavitation qui se traduit par la formation de bulles de vapeur dans les vaisseaux perturbant la circulation de l’eau dans la plante. Or, ce processus produit des sons pouvant être détectés par des appareils d’enregistrement.
Des cris semblables à du bruit de papier bulle
Pour ces nouveaux travaux, des chercheurs ont installé des micros à proximité de plusieurs plants de tomates (Solanum lycopersicum) et de tabac (Nicotiana tabacum) à la fois dans une caisse insonorisée et dans une serre. Certains étaient sains et d’autres stressés (plants déshydratés ou coupés).
Après analyses des données, il en ressort que les plantes saines laissaient échapper moins d’un « cri » par heure. En revanche, les autres en émettaient plusieurs dizaines. Les plants de tomates touchés par la sécheresse étaient les plus bruyants, certains émettant plus de quarante cris par heure. Ces appels se manifestaient sous la forme de « pops », semblables à ceux de papiers bulle.
Ensuite, les chercheurs ont introduit ces enregistrements dans un algorithme d’apprentissage automatique (un système d’IA qui utilise des données pour apprendre et créer des modèles statistiques). Ils ont alors constaté que ce dernier avait un taux de réussite d’environ 70 % pour distinguer les sons émis par différentes plantes exposées à différents facteurs de stress. Un autre système pouvait également différencier les tomates stressées par la sécheresse des autres dans une serre avec une précision de plus de 80 %.
Dans des expériences supplémentaires, l’équipe a enregistré avec succès les cris d’un grand nombre d’autres plantes stressées, telles que le blé (Triticum aestivum), le maïs (Zea mays) et le cactus Mammillaria spinosissima, originaire du Mexique.
Au cours de ces travaux, les microphones n’étaient placés qu’à quelques centimètres des plantes. Cependant, les chercheurs suggèrent que ces sons pourraient potentiellement être entendus par certains mammifères et insectes entre trois et cinq mètres de distance.
