Une tomate qui cliquète. Pas de façon métaphorique : littéralement, des claquements répétés, à raison de plusieurs dizaines par heure, dès que la sécheresse commence à mordre ses racines. Ces sons sont inaudibles pour nous, trop aigus, trop ténus, mais ils existent, ils se propagent dans l’air, et l’écosystème autour de la plante les écoute depuis bien plus longtemps que la science ne les a mesurés.

Sommaire

1. Des clics dans l’ultrason : ce que le micro a capté
2. Ce que la forêt entend (et que nous n’entendons pas)
3. L’intelligence artificielle au service de l’écoute végétale
4. Le silence du jardin n’a jamais existé

Des clics dans l’ultrason : ce que le micro a capté

Des chercheurs de l’Université de Tel-Aviv ont démontré, dans une étude publiée dans la revue Cell en mars 2023, que les plantes stressées émettent des ultrasons inaudibles à nos oreilles. L’expérience est précise : les biologistes ont enregistré les sons émis par des plants de tomate et de tabac à l’intérieur d’une chambre acoustique, et dans une serre, en surveillant simultanément les paramètres physiologiques des plantes.

Les enregistrements ont indiqué que les plantes émettaient des sons à des fréquences de 40 à 80 kilohertz. Les plantes saines émettaient moins d’un son par heure en moyenne, tandis que les plantes stressées (déshydratées ou blessées) émettaient des dizaines de sons chaque heure. Pour situer l’échelle : ces sons sont comparables en volume à une conversation humaine normale. Le paradoxe tient tout entier dans cette phrase : assez fort pour être entendu, mais dans une gamme de fréquences que notre audition ne couvre tout simplement pas.

Les plantes stressées par le manque d’eau commencent à émettre des bruits avant même de montrer des signes visibles de déshydratation, et la fréquence des sons atteint son pic après cinq jours sans eau, avant de diminuer à nouveau à mesure que la plante se dessèche complètement. l’alarme sonore précède le flétrissement visible. Les feuilles jaunissent après; les clics, eux, commencent avant. Ce détail change tout pour qui voudrait utiliser ce signal en pratique.

D’où viennent ces sons ? Ils pourraient provenir de la cavitation dans la tige, un phénomène qui se produit lorsque des bulles d’air se forment, s’étendent et éclatent dans le xylème. Le xylème, c’est le réseau de canaux par lequel circule la sève brute. Quand l’eau manque, des micro-bulles apparaissent, puis explosent. Un peu comme le craquement d’une branche sèche, mais à l’échelle cellulaire et à des fréquences bien au-delà de notre ouïe.

Ce que la forêt entend (et que nous n’entendons pas)

Les émissions des plantes, dans la gamme ultrasonique d’environ 20 à 100 kHz, pourraient être détectées à une distance de 3 à 5 mètres, par de nombreux mammifères et insectes, compte tenu de leur sensibilité auditive (comme les souris et les mites). Ce chiffre de 3 à 5 mètres est à méditer. Dans un champ, une haie, un potager, des dizaines d’espèces évoluent dans ce rayon. La question n’est plus de savoir si les sons existent, mais qui, exactement, les exploite.

Les chercheurs ont constaté que de nombreuses plantes (maïs, blé, raisin, cactus) émettent des sons lorsqu’elles sont stressées. La tomate est la star des expériences de laboratoire, mais le phénomène est généraliste. Le tabac émet d’ailleurs des bruits plus intenses que la tomate face à un même stress. Chaque espèce a sa signature acoustique, sa façon propre de crier sans bouche.

Et les insectes, de leur côté, ne sont pas indifférents. Pour la première fois, des chercheurs ont mis en évidence que des papillons de nuit femelles utilisent les sons émis par les plantes pour choisir le meilleur site de ponte. La logique est implacable : les femelles évitaient de pondre sur les plantes qui émettaient un son et optaient pour les silencieuses, car les plantes en bonne santé représentaient un meilleur endroit pour que les œufs puissent éclore. Lorsque les femelles ont été rendues sourdes expérimentalement, leur préférence disparaissait, confirmant que leur choix dépendait bien de l’audition. La plante stressée, sans le savoir, repousse les prédateurs par ses propres signaux de détresse.

L’intelligence artificielle au service de l’écoute végétale

En croisant les spectres acoustiques captés avec des modèles d’intelligence artificielle, les chercheurs sont désormais capables de différencier un stress hydrique d’une tige coupée, selon les données publiées dans Cell en 2023. Ils ont réussi à distinguer les sons émis dans deux conditions de stress différentes (plantes sèches et plantes coupées) avec une précision de 70% via des méthodes supervisées d’apprentissage automatique, et à différencier les plantes stressées par la sécheresse des plantes témoins en serre avec une précision de 84%. Un algorithme qui, en n’entendant que des clics, sait dire si votre tomate manque d’eau ou si quelqu’un vient de sectionner sa tige. C’est du diagnostic végétal par le son.

Les algorithmes ont appris à distinguer différentes plantes et différents types de sons, et ont finalement pu identifier la plante et déterminer le type et le niveau de stress à partir des enregistrements, y compris lorsque les plantes étaient placées dans une serre avec beaucoup de bruit ambiant. C’est le point technique qui ouvre la voie à une application concrète : le laboratoire, ça marche ; mais la serre en pleine activité, ça marche aussi.

Pour les agriculteurs, capter ces sons pourrait permettre une irrigation ciblée, prévenant le gaspillage d’eau et optimisant les rendements. On irrigue quand la plante clique, pas quand le calendrier le prescrit. Dans un contexte où les épisodes de sécheresse se multiplient en France, l’économie potentielle n’est pas anecdotique.

Le silence du jardin n’a jamais existé

Si les microphones détectent aisément ces sons en milieu contrôlé, leur transmission dans un environnement extérieur, soumis au vent, au bruit ambiant et aux interférences, demeure un défi technique. La science n’a pas encore livré le capteur grand public qui se plante dans la terre aux côtés d’un basilic. D’autres recherches publiées en 2024 suggèrent également que la cavitation pourrait ne pas être la seule cause des sons végétaux : des ruptures cellulaires ou variations mécaniques dans les tissus végétaux pourraient également être en jeu. Le mécanisme exact reste ouvert.

Ce qui est acquis, en revanche, c’est que même dans un champ silencieux, il y a des sons que nous n’entendons pas, et ces sons portent de l’information. Des animaux peuvent les entendre, ce qui ouvre la possibilité que beaucoup d’interactions acoustiques soient en train de se produire en permanence. La prochaine fois que vous observez des papillons tournoyer préférentiellement autour de certaines plantes plutôt que d’autres, il n’est pas exclu qu’ils soient simplement en train d’écouter. Et de choisir en conséquence.

Sources : slate.fr | rts.ch