Les plantes aquatiques sont des plantes, essentiellement des Angiospermes, des dicotylédones vraies, adaptées à un milieu ambiant particulier, c'est-à-dire que ces
plantes sont capables de vivre entièrement ou même seulement en partie immergées, exploitant en cela
les gaz à effet de serre car ils apportent des éléments nutritifs aux constituants essentiels d'une dicotylédone.
Le manque de place nous interdisant d'entrer dans les détails, afin d'appliquer les propos à l'aquariophilie, nous décrirons sommairement
les plantes aquatiques, spécialement pour
aquarium, et leur mode de vie, et pour cela, il est indispensable de commencer par les plantes émergées : chaque biotope nécessite sa cargaison d'obligations envers les organismes qui le peuple.
Les végétaux supérieurs sont pourvus d'organes (généralement les racines) qui leur servent à se fixer dans le sol et à y puiser leur nourriture; mais ces organes peuvent être aériens comme avec
Myriophyllum verticillatum
d'organes verts (le plus souvent les feuilles) qui ont pour fonction de compléter l'absorption des substances nutritives et de les élaborer; enfin d'organes de reproduction (généralement les fleurs, des angiospermes). En associant de la génétique, il est possible d'étudier les
chromatides des plantes d'eau douce pour déterminer des particularités de leurs
chromosomes. Ces études viennent renforcer la
connaissance des espèces directement au travers de leurs
cellules pour mieux maîtriser leur adaptation au milieu aquatique.
Exemples de plantes du genre Alternanthera :
Certaines plantes aquarium sont même carnivores comme cette
Utricularia minor qu'on évitera d'associer à des alevins...
Les racines offrent une grande diversité de formes et de développement suivant la nature du sol et sa richesse en substances nutritives; elles y puisent l'eau contenant en solution, avec les sels minéraux, les éléments chimiques indispensables à la vie. Ces éléments sont nombreux ceux qui sont nécessaires
en forte quantité sont, outre l'hydrogène et l'oxygène - qui forment l'eau - l'azote, le potassium, le calcium, le phosphore et le soufre. Les éléments chimiques suivants, qu'on appelle "micro-éléments" (oligo-élément), fer, cuivre, bore, manganèse, etc., apparaissent encore plus essentiels, même en
quantités infinitésimales.
La photosynthèse chlorophyllienne :
Les feuilles et autres organes verts, dont la couleur est due à la présence de chlorophylle, sont le siège d'un important processus de synthèse ou "
assimilation chlorophyllienne", grâce auquel
l'énergie solaire captée combine sous l'action de la lumière le gaz carbonique de l'air avec l'eau et les sels puisés par les racines. Les substances organiques ainsi obtenues sont en premier lieu des sucres et de l'amidon, auxquels il faut ajouter corps gras et protéines. La photosynthèse est un
processus d'une importance considérable, au point que si elle n'existait pas toute vie disparaîtrait pratiquement de notre planète. La
photosynthèse représente en effet le seul processus capable de transformer les éléments de la terre et de l'atmosphère en nourriture pour les plantes qui, elles-mêmes,
alimentent à leur tour les animaux herbivores et donc, indirectement, les carnivores puis l'homme. Le processus de la photosynthèse peut être représenté sommairement de la façon suivante :
L'énergie est nécessaire pour effectuer la synthèse de substances simples comme l'eau, le gaz carbonique et les
sels minéraux, et pour aboutir à des substances plus complexes telles que les sucres (voir plus haut), lipides et
protéines. Comme on le constate, de l'oxygène est libéré lors du processus, phénomène extrêmement important si l'on songe que près de 90% de l'oxygène existant dans l'air provient de la photosynthèse.
En outre, l'air est purifié car les végétaux en absorbent le gaz carbonique (avec leurs
stomates) qui, s'il n'est pas directement nocif, est cependant impropre à la respiration (et acidifient les océans).
Outre le fait qu'elle intervient directement dans le processus de photosynthèse, l'eau assure la diffusion à l'intérieur de la plante des solutions nutritives provenant du sol et des solutions de substances alimentaires organiques résultant de la photosynthèse. Mais, du fait que les solutions nutritives
du sol sont très diluées, une grande quantité d'eau est nécessaire pour fournir à la plante le pourcentage de sels dont elle a besoin. L'excès d'eau est éliminé par la transpiration, celle-ci se manifestant surtout au niveau des feuilles qui offrent une large surface de contact avec l'atmosphère. Les
feuilles sont pourvues de stomates, sortes de pores minuscules qui s'ouvrent et se referment selon les besoins, réglant ainsi la transpiration et empêchant, dans la mesure du possible, une évaporation excessive.
Comme chez les animaux, on observe dans toutes les cellules vivantes des plantes le phénomène de la respiration. Ce phénomène, qui est en quelque sorte l'inverse de la photosynthèse, s'exprime selon la formule suivante :
Grâce à ce phénomène, les plantes libèrent à nouveau l'énergie solaire captée dans les substances complexes obtenues par photosynthèse et s'en servent pour leurs propres besoins : croissance, mouvements, production de chaleur, parfois de lumière
(
bioluminescence). La photosynthèse, un phénomène essentiellement diurne, a une intensité beaucoup plus grande que la fonction respiratoire.
En revanche, la respiration des plantes n'entre pratiquement en ligne de compte que la nuit, en l'absence de photosynthèse, et le gaz carbonique dégagé s'ajoute à celui qui provient de la respiration de tous les autres êtres vivants. Toutefois, à durée égale du jour et de la nuit, la fonction
chlorophyllienne l'emporte toujours sur la fonction respiratoire.
La reproduction des plantes :
Chez la plupart des végétaux supérieurs, les fleurs sont les organes spécialisés de la reproduction avec les
pistils femelles et les
étamines mâles. La fécondation, effectuée par l'intermédiaire des
grains de pollen, provoque le développement de graines (le plus
souvent à l'intérieur d'un fruit), point de départ d'une nouvelle plante. Certains végétaux se reproduisent par production de
spores et il n'y a pas de fécondation. Un grand nombre d'autres se multiplient par voie végétative, c'est-à-dire par boutures, racines ou stolons (longues tiges rampantes portant
des bourgeons qui, une fois détachés, donnent naissance à de nouveaux individus), par division, etc. Pour plus de détails, voir la
reproduction végétale.
Les plantes aquatiques :
qui sont des
plantes vasculaires pour celles qui sont utilisées en aquarium et que l'on peut également englober sous l'appellation d'hygrophytes pour les sub-aquatiques ou
hydrophytes pour les pures aquatiques, s'adaptent diversement à la vie aquatique. Un grand nombre vivent complètement sous l'eau, affleurant tout au plus à la surface avec leurs
fleurs (les Vallisnéries, par exemple). Chez d'autres, seule la partie inférieure se trouve submergée tandis que la partie supérieure est émergée (ainsi, les Sagittaires). D'autres, enracinées au fond, sont à feuilles et à fleurs flottantes (Nymphéas). D'autres enfin, telles les Lemna, surnommées
"lentilles d'eau", ne sont pas fixées au fond et flottent librement. Il existe également des plantes palustres, qui ne vivent pas à proprement parler dans l'eau mais dans des milieux caractérisés par un sol et une atmosphère très humides. Ce type de plantes intéresse rarement l'aquariophile.
Les caractéristiques générales des hygrophytes sont directement fonction de leur adaptation au milieu ambiant. Tout le monde sait bien que l'eau est différente de l'air, mais peu de gens sont capables de préciser immédiatement en quoi consiste cette différence.
Tout d'abord, l'eau est plus dense que l'air. Ensuite, elle contient beaucoup moins d'oxygène que l'air, mais, comparée à ce dernier, on y trouve une plus grande quantité d'autres éléments dissous, parmi lesquels les sels minéraux, si importants pour l'alimentation des plantes vertes. Et naturellement,
dans le milieu aquatique, l'eau, indispensable à tous les processus vitaux ne manque jamais, ce qui n'est pas toujours le cas dans les milieux terrestres. À partir de ces évidences, nous pouvons aisément comprendre les problèmes d'adaptation que rencontrent les plantes aquatiques : il leur faudra disposer
des moyens nécessaires pour résoudre des problèmes déterminés, comme par exemple la faible aération, cependant qu'elles pourront se passer de certaines particularités, au contraire indispensables aux plantes émergées qui doivent éviter les inconvénients du milieu atmosphérique, tels que la perte excessive
d'eau par transpiration (système d'
évapotranspiration).
C'est ainsi que l'épiderme des plantes aquatiques (tissu qui, dans les plantes émergées, a une fonction de protection mécanique et empêche une transpiration excessive) est toujours très fin, cette particularité facilitant de surcroît les échanges entre l'intérieur et l'extérieur de la plante, ainsi que le
passage de l'oxygène, du gaz carbonique et des autres substances dissoutes. Du fait de la densité plus élevée de l'eau, les plantes aquatiques n'ont pas besoin non plus d'être particulièrement rigides et peuvent se passer des tissus de soutien qui sont, en revanche, extrêmement développés chez les plantes
terrestres.
Chez les plantes submergées, ou tout au moins dans les parties submergées des plantes aquatiques, les feuilles ou les segments sont généralement grêles, voire franchement filiformes, d'où la multiplication des surfaces de contact de la plante avec le milieu extérieur pour faciliter les échanges gazeux, ce
qui rend de plus les plantes moins sensibles à la turbulence des eaux et des courants. Dans le cas des plantes qui ont soit des feuilles submergées, soit des feuilles émergées ou flottantes, ce phénomène de multiplication des feuilles prend souvent l'aspect de
l'
hétérophyllie (présence sur le même individu de feuilles de formes différentes). D'autre part, lorsqu'elles sont flottantes, les feuilles possèdent une structure adaptée sous forme de tissus spongieux remplis
d'air, et donc très légers, localisés dans le
limbe et le
pétiole.
Enfin, tandis que dans le cas de plantes terrestres, les stomates qui assurent les échanges gazeux avec l'atmosphère, sont le plus souvent situés sur la face interne des feuilles, ils se trouvent, pour des raisons évidentes, sur la surface supérieure des feuilles flottantes et sont totalement absents des
feuilles submergées. Quant aux racines, elles sont en principe également réduites, puisque les plantes flottantes n'ont pas besoin de s'ancrer, et que chez les plantes submergées, l'alimentation se fait surtout directement par les feuilles et les tiges. Les racines peuvent même manquer complètement.
Lorsque les plantes ne sont pas entièrement submergées, elles possèdent généralement tout un système de canaux ("tissus aérifères") leur permettant de faire passer l'air des parties émergées aux parties submergées, de façon à assurer également aux organes sous-marins des échanges gazeux avec
l'atmosphère.
Nous trouvons chez les hygrophytes d'autres adaptations en ce qui concerne le mode de reproduction, grâce à des mécanismes propres à assurer tant le transport du pollen, que la dispersion des graines ou des spores, sous l'influence des courants.
