Une question de photosynthèse
Pour mieux comprendre les notions de gazons C3 et C4, il convient tout d’abord de rappeler ce qu’est le processus de photosynthèse chez les plantes. Pour faire simple, il s’agit du mécanisme par lequel les végétaux transforment le dioxyde de carbone de l’air ainsi que l’eau en glucose (sucre) et en oxygène grâce à l’énergie du soleil :
- L’eau est acheminée vers les feuilles depuis les racines, en passant par les tiges.
- Les rayons du soleil sont directement captés par le limbe de la feuille, c’est-à-dire sa partie large et aplatie.
- La captation du dioxyde de carbone, quant à elle, se fait grâce aux stomates ; des orifices microscopiques situés sous les feuilles pouvant être ouverts et fermés selon les besoins de la plante.
La création de sucre est le résultat d’une série de réactions complexes qui permet de fixer le carbone dans la plante, grâce à une enzyme appelée Rubisco.
On pourrait penser que ce processus de photosynthèse est identique pour tous les végétaux sur Terre. Pourtant, il n’en est rien. En effet, on peut en distinguer deux : la photosynthèse C3 et la photosynthèse C4. Vous l’aurez deviné, ce sont elles qui donnent leur nom aux gazons C3 et C4.
La photosynthèse C3
Un concept simple …
La photosynthèse C3 concerne la majorité des espèces végétales présentes sur Terre. Lors de ce processus, la fixation du gaz carbonique et la fabrication du sucre s’effectuent au même endroit, à savoir les cellules du tissu spongieux et mou de la feuille appelé le parenchyme. En outre, le premier élément carboné qui est fabriqué contient trois atomes de carbone, d’où le nom qui en découle.
… à l’efficacité limitée
L’enzyme Rubisco est essentielle au processus de la photosynthèse. Pourtant, elle comporte deux limites :
- 1. Si l’objectif de l’enzyme est de fixer le dioxyde de carbone, le processus est imparfait. En effet, 20% du temps, la Rubisco fixe également des molécules d’oxygène ce qui a pour conséquence la création d’un composé toxique. Pour recycler ce dernier, la plante déclenche alors un processus de photorespiration ce qui lui coûte de l’énergie.
À noter que ce phénomène augmente lorsque la température dépasse les 30°C. - 2. Au moment de la captation du gaz carbonique, l’ouverture des stomates occasionne une fuite de vapeur d’eau. En milieu sec soumis à de fortes températures, cette perte d’humidité est un réel inconvénient pour les végétaux C3.
La photosynthèse C4
Pour pallier ce désavantage majeur, certains végétaux ont appris à s’adapter. Au cours d’une évolution progressive, la photosynthèse C4 a vu le jour, notamment sous les climats tropicaux et subtropicaux.
Une différence minime, mais fondamentale
La photosynthèse C4 diffère peu de la C3. Lors du processus, le premier composé carboné contient 4 atomes de carbone au lieu de trois. Pour parvenir à ce résultat, les plantes C4 ont modifié l’anatomie de leurs feuilles afin de limiter leur perte en eau.
Un processus plus complexe
Le problème de la photosynthèse C3 étant la rencontre de l’enzyme Rubisco avec l’oxygène, les plantes C4 ont développé un système où la fixation du gaz carbonique et la fabrication du sucre s’effectuent dans deux types de cellules différents :
- Les cellules dites mésophylles se chargent de fixer le dioxyde de carbone en le transformant en malate.
- Les cellules de la gaine périvasculaire réceptionnent ensuite ce malate pour le fractionner en sucre assimilable par la plante. Ce mécanisme est alors le même que dans la photosynthèse C3, grâce à la Rubisco.
L’enzyme n’entrant pas en contact avec l’oxygène, aucun composé toxique n’est créé. Ainsi, lors d’une photosynthèse C4, le problème de la photorespiration est bien plus limité, ce qui permet d’économiser de l’énergie.
Enfin, cette adaptation anatomique permet également aux plantes de mieux retenir l’eau. En effet, grâce à leur faculté à continuer de fixer le carbone alors que les stomates sont fermés, le phénomène de transpiration est ainsi réduit.
Répartitions des graminées de gazon selon leur photosynthèse
Les graminées de gazon C3
La photosynthèse C3 étant la norme, et la C4 l’exception, les graminées de gazon C3 (aussi appelées graminées de saison froide) sont celles que l’on trouve dans les mélanges classiques. Sans surprise, on y retrouve donc entre autres :
- Lolium perenne (ray-grass anglais)
- Festuca arundinacea (fétuque élevée)
- Poa pratensis (pâturin des prés)
- Festuca ovina (fétuque ovine)
- Agrostis sp. (les agrostides)
- Festuca rubra spp. (les fétuques rouges)
- …
À noter que, malgré sa bonne résistance à la sécheresse, le Koeleria macrantha fait bien partie des gazons C3.
Les graminées de gazon C4
Vous l’aurez deviné, les graminées que l’on retrouve dans les gazons C4 sont celles qui ont une photosynthèse en C4. De par leur adaptation anatomique et leurs caractéristiques, on les retrouve donc plus souvent sous les climats chauds et secs. Ce n’est d’ailleurs pas un hasard si elles sont également appelées graminées de saison chaude.
Parmi les espèces pour gazons C4, on peut citer :
- Pennisetum clandestinum (kikuyu)
- Digitaria didactyla
- Cynodon sp. (dont Cynodon dactylon, le chiendent pied-de-poule ou bermuda grass)
- Zoysia japonica
- Axonopus fissifolius
- Eremochloa ophiuroides
- Buchloe dactyloides (buchloé faux-dactyle)
- Stenotaphrum secundatum (faux kikuyu)
- Paspalum vaginatum
- Paspalum notatum
En pratique, les espèces les plus couramment utilisées pour les mélanges de semences disponibles dans le commerce sont le Kikuyu, le Chiendent pied-de-poule et le Zoysia.
Les gazons C3 et C4 en synthèse
| Gazon C3 | Gazon C4 | |
| Les espèces de graminées | Lolium perenne (ray-grass anglais) Festuca arundinacea (fétuque élevée) Poa pratensis (pâturin des prés) Festuca ovina (fétuque ovine) Agrostis sp. (les agrostides) Festuca rubra spp. (les fétuques rouges) Koeleria macrantha | Pennisetum clandestinum (kikuyu) Digitaria didactyla Cynodon sp. Zoysia japonica Axonopus fissifolius Eremochloa ophiuroides Buchloe dactyloides (buchloé faux-dactyle) Stenotaphrum secundatum (Faux kikuyu) Paspalum vaginatum Paspalum notatum |
| Molécule initiale formée lors de la photosynthèse | 3 atomes de carbone | 4 atomes de carbone |
| Période de croissance | Saison froide (à partir de 5°C) | Saison chaude (à partir de 16°C) |
| Besoin en lumière | Faible | Élevé |
| Besoin en eau | Élevé | Faible |
| Tolérance au gel | Élevé | Faible |
Comment gérer les gazons C4 au jardin ?
Esthétique
D’une manière générale, les graminées C4 offrent des gazons denses, aux feuillages fins et aux teintes vertes plus ou moins foncées (mais qui ont tendance à jaunir ou à brunir en hiver). Seuls les Cynodon sp. possèdent des feuilles plus larges et grossières, même si les semenciers ont développé des variétés plus esthétiques comme les cultivars Ibiza, Monaco ou encore Maya.
Usages
De par leurs origines géographiques et leurs caractéristiques, les gazons C4 sont recommandés pour les jardins exposés à de fortes contraintes de chaleur et de sécheresse. De plus, une grande majorité préfère être installée au soleil. Néanmoins, certaines espèces comme Axonopus fissifolius et Paspalum notatum offrent une belle tolérance à l’ombre.
Semis
Les graminées de gazons C4 étant habituées aux climats chauds et secs, le semis doit intervenir lorsque la température du sol est suffisamment élevée. Pour une installation optimale, vous pouvez commencer à préparer votre terrain en avril, afin d’envisager un semis en mai (si les conditions climatiques sont réunies). À ce titre, les graminées de saison chaude ont un meilleur développement lorsque les températures sont supérieures à 16°C.
À noter : la profondeur d’ensemencement étant comprise entre 1 et 5 mm, il est inutile de travailler le sol sur une trop grande hauteur.
Entretien courant
Côté entretien, la croissance lente des gazons C4 a pour conséquence un nombre limité d’interventions, que ce soit par la fréquence des tontes ou la quasi-absence de fertilisation et d’arrosage. À noter que tous les types de tondeuses conviennent aux gazons C4, qu’il s’agisse des machines rotatives ou hélicoïdales. Ces dernières sont néanmoins recommandées pour leur qualité de coupe.
Les graminées C4 sont-elles l’avenir des gazons en France ?
Avec le changement climatique, les périodes de canicule et de sécheresse sont de plus en plus fréquentes dans certaines zones du pays. Au jardin, les espèces de graminées composant les mélanges de semences traditionnels ne sont donc plus forcément adaptées. Augmenter la fréquence des arrosages est alors un des rares moyens (si ce n’est le seul) de pouvoir pallier ce problème, mais cela constitue néanmoins une perte conséquente de ressources, qu’elles soient naturelles ou financières. Pour leur meilleure résistance au manque d’eau, les gazons C4 semblent donc être une excellente alternative pour les régions les plus touchées par la sécheresse. Ils offrent également une palette esthétique variée, s’adaptent bien aux terrains pauvres et, pour certains, présentent une tolérance intéressante à l’ombre.