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Le cactus : une solution pour faire face à l'épineuse question du réchauffement climatique ?

Le cactus fascine par son allure et par ses capacités inédites de survie aux chaleurs extrêmes. Menacé par les activités de l'Homme, le cactus offre pourtant de riches enseignements pour penser les villes et bâtiments de demain, dans un contexte de réchauffement climatique.

Cactus : du culte ancestral, à l'ornement victime de son succès planétaire

Il existe plus de 1500 espèces de cactus. On en trouve de toutes les formes et tailles : cylindrés, sphériques, en forme de raquette, grands ou petits. Avec ses pics et son allure parfois incongrue, le cactus n'a pas toujours connu le même succès planétaire qu'aujourd'hui.  Jusqu’au 16e siècle, il n’avait ainsi été apprivoisé que par quelques tribus et chamans des civilisations amérindiennes, lui prêtant de singulières vertus médicinales et spirituelles.  

Avec les grands explorateurs et les caravelles de Christophe Colomb, le cactus s'est exporté en Europe avant de s'imposer progressivement comme plante décorative dans nos logements. Son succès est aujourd'hui international et suscite même la convoitise des collectionneurs asiatiques et européens.

 

Malheureusement, il subit aujourd’hui une pression touristique, démographique et économique accrue, exercée sur son habitat, par exemple dans le Salar d’Uyuni en Bolivie. Aujourd'hui, le cactus est en proie au commerce illégal, tant la demande a explosé ces dernières années.

Indispensable à l’équilibre de la biodiversité des milieux arides, le cactus est désormais en danger : près d’un tiers de ses espèces sont aujourd’hui menacées d’extinction (d’après le Cactus and Succulent Specialist Group, commission dédiée de l’IUCN).

Le cactus : une plante résistante, à l'épreuve des milieux les plus inhospitaliers.

Les cactus poussent dans les régions arides du globe : les Amériques, le pourtour méditerranéen, le Sahara et l'Australie. Pour survivre aux conditions parfois extrêmes de leur habitat, ils déploient plusieurs stratégies. 
 

  • Pour faire face aux longues périodes de sécheresse, les cactus gorgent leurs tissus et stockent une grande quantité d'un suc à haute teneur en eau. Ce mécanisme de stockage, partagé avec le reste des plantes grasses, témoigne du génie de l’évolution végétale.
     

  • Le métabolisme du cactus est particulier : contrairement à la plupart des plantes, il absorbe le CO2 pendant la nuit, et non le jour. Une fois le soleil couché, la température baisse et le taux d'humidité augmente. Le cactus ouvre alors ses stomates, qui sont des pores de surface. Il emmagasine ainsi la fraîcheur et le CO2 environnants. Le jour, il referme ses stomates pour éviter l'évapotranspiration (perte d'eau). Avec le retour des rayons lumineux, la magie opère : le CO2 stocké est transformé en sucres, alimentant eux même le suc de la plante ! 
     

  • Le cactus dispose également d’une anatomie savamment mise au service de sa thermorégulation. Le sommet, plus large, ainsi que les ondulations de son enveloppe, permettent de générer un maximum d’ombre tout au long de la journée. Ses épines, courtes et fines, minimisent aussi la surface exposée au soleil et la quantité d’énergie nécessaire au travail de photosynthèse. Elles permettent d'éviter les pertes de chaleur, et capturent aussi les molécules d'eau présentent dans l'air.

Les épines du cactus jouent le rôle de feuilles et minimisent la surface exposée au soleil. Les ondulations créent aussi de l'ombre pendant la journée et ventilent la surface.

Cactus et biomimétisme : inspirer l'architecture du futur ?

Outre son aspect esthétique particulier, le cactus est un concentré d'enseignements pour trouver des solutions aux grandes chaleurs et à la sécheresse. Car à l'heure du réchauffement climatique, la thermorégulation et l'isolation des structures sera un défi essentiel, notamment dans les zones urbaines. Grâce au biomimétisme, le cactus pourra inspirer les architectes ou ingénieurs du domaine de la construction pour penser les villes et bâtiments du futur. En voici deux exemples parlants :
 

À Doha au Qatar, le projet de construction du nouveau siège du Ministère des Affaires Municipales et de l'Agriculture fait appel au cactus pour améliorer la thermorégulation du bâtiment. La tour est couverte de brise-soleil pilotés, qui reproduisent l’ouverture et la fermeture des stomates du cactus, pour réguler la température intérieure au fil de la journée, notamment le soir, et ainsi réduire la consommation énergétique du bâtiment.
 

Des chercheurs de l'université de Harvard ont également mis en évidence la capacité des épines du cactus à capturer l'eau atmosphérique. Ils se sont en partie inspiré de la forme conique de l'épine pour façonner un matériau capable de capter les moindres vapeurs d’eau dans les zones soumises à un dangereux stress hydrique. Une technologie qui pourrait équiper les bâtiments dans certaines régions arides du globe et diversifier l'approvisionnement en eau des habitations.
 

Le biomimétisme semble ainsi tout droit désigné pour nous aider à s'inspirer du génie de cette plante, plutôt que de la surexploiter, afin de créer des technologies durables et intelligentes.

Le Cactus Project à Doha. Un bâtiment inspiré du phénomène de transpiration du cactus pour réguler la température du bâtiment au fil de la journée.

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