Photosynthèse

En physique, la Terre est ce qu'on nomme un système fermé. Cela signifie qu'hormis quelques exceptions marginales comme les météorites, aucune matière n'y entre ni n'en sort. Elle n'est en mesure de recevoir qu'une seule chose : de l'énergie.

L'unique flux extérieur d'énergie lui vient du Soleil. Cette énergie lumineuse est à la base de tous les processus vitaux terrestres, grâce à un mécanisme permettant de la capter et de la transformer : la photosynthèse.

La photosynthèse permet à un système fermé comme la Terre de tirer parti d'une source externe d'énergie

Histoire

Avant l'apparition de la photosynthèse, le vivant pouvait s'alimenter en énergie à partir de sources géothermiques sous-marines. Cependant, en plus d'être épuisables et fluctuantes, leur rareté et leur taille limitée ne permettaient pas le développement d'une vie riche et complexe.

En apparaissant il y a environ 3,5 milliards d'années chez des organismes unicellulaires, la photosynthèse a transformé radicalement l'atmosphère terrestre en y libérant de l'oxygène, permettant l'émergence de la vie dite aérobie (~90% du vivant actuel). A partir de cet événement, les écosystèmes complexes ont pu se développer.

Grâce à la photosynthèse, les plantes permettent aujourd'hui l'organisation de l'ensemble du vivant, en offrant à ce système complexe l'énergie nécessaire pour s'alimenter, se régénérer, et évoluer.

Mécanisme

La photosynthèse est un processus biochimique qui se déroule dans certaines cellules végétales, notamment dans les feuilles de plantes. Voici ses étapes principales :

1. Capture de l'énergie lumineuse : Les pigments comme la chlorophylle absorbent la lumière solaire. Pour un équilibre optimal entre capture de lumière et protection face à l'insolation, elles absorbent tout sauf le vert — d'où leur couleur.
2. Conversion en énergie chimique : Cette énergie lumineuse est utilisée pour décomposer les molécules d'eau en oxygène (expiré par la plante) et en électrons, qui vont produire des molécules énergétiques.
3. Création de sucres : Grace à ces molécules, le dioxyde de carbone (CO2) inspiré par la plante est converti en glucose (sucres). Faciles à stocker, déplacer, et utiliser, ces sucres servent de base à toutes les énergies chimiques dans les écosystèmes.

Source primaire du vivant

La photosynthèse est la seule source d’énergie qui apporte une véritable "valeur ajoutée" au vivant. Elle transforme l’énergie lumineuse diffuse et inutilisable en une forme chimique stockée dans des molécules organiques. Sans ce processus, aucune autre forme de vie ne pourrait accéder à l'énergie nécessaire à son fonctionnement.

L'énergie captée par la photosynthèse est transférée successivement des plantes vers le reste du vivant au travers de la chaîne trophique. Compte tenu de la complexité du vivant, on parle plus exactement de réseau trophique.

Dans les grandes lignes, cette notion se résume ainsi :

• Les herbivores consomment les plantes.
• Les carnivores se nourrissent des herbivores.
• Les omnivores, comme l’humain, exploitent différents niveaux trophiques.

En captant une énergie brute et en la transformant en biomasse structurée, les plantes sont littéralement le seul facteur organisateur capable de contrer la tendance à l’entropie au sein des écosystèmes. Sans elles, le vivant se retrouverait en "vase clos" sur Terre, et serait physiquement condamné à une détérioration rapide — donc à la mort.

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La photosynthèse est l'unique valeur ajoutée sur Terre et est la source de l'ensemble du vivant

En syntropie

Dans le cadre de la syntropie, la photosynthèse illustre un phénomène où le désordre apparent (l'énergie solaire diffuse et la matière terrestre inerte) est transformé en un ordre complexe (la vie). Ce processus reflète une tendance à l'organisation et à la création d'un système énergétiquement dense et utilisable. Chaque feuille, à travers son fonctionnement, est une unité de transformation énergétique d'une efficacité remarquable.