Variations de la lumière perçue par les plantes (2/3)
Les plantes ont évolué des milliers d’années sous le soleil.
10 février 2021
Les plantes ont évolué au fil de milliers d’années sous le soleil. Elles ont développé de nombreux mécanismes pour prospérer sous cette lumière, à la fois complète, puissante et en constante évolution. Étudier le spectre solaire nous aide à comprendre comment les plantes réagissent à différents spectres lumineux et améliore l’efficacité dans une approche de supplémentation en lumière artificielle.
Le spectre de la lumière solaire perçue sur Terre change tout au long de la journée et au fil des saisons. L’atmosphère, la météo et la saison sont autant de facteurs qui influent sur la lumière perçue par les plantes.
L’Atmosphère en tant que Filtre Optique
Il est nécessaire de faire la distinction entre le spectre émis par le soleil et le spectre reçu sur Terre. Entre les deux, l’atmosphère agit comme un filtre optique en constante évolution. Dans l’ensemble, entre 70 et 75 % de la puissance transportée par le rayonnement solaire atteint la surface de la Terre.
Il existe trois interactions entre le rayonnement solaire et l’atmosphère :
Atmosphère
Réflexion
Les longueurs d’onde sont réfléchies. La réflexion peut se produire à travers l’air, les nuages, ou la surface de la Terre (le sol et l’eau à la surface du globe).
Absorption
L’absorption est le phénomène selon lequel la matière réduit l’intensité de la lumière. Elle peut être générale, diminuant l’intensité globale, ou inversement, elle peut être spécifique, réduisant l’intensité d’une longueur d’onde particulière.
La diffusion
La diffusion fait référence à la dispersion de la lumière dans toutes les directions. Cependant, plus la longueur d’onde est petite, plus la diffusion est significative. En fait, dans l’atmosphère terrestre, le bleu est dispersé jusqu’à huit fois plus que le rouge. C’est grâce au phénomène de diffusion de la lumière que notre ciel semble lumineux pendant la journée.
Au lever et au coucher du soleil, le rayonnement doit parcourir une distance plus grande à travers l’atmosphère que pendant le reste de la journée. La diffusion est plus prononcée et affecte les longueurs d’onde plus élevées.
Cependant, les observations peuvent être trompeuses : en effet, bien que le soleil semble plus rouge lorsqu’il est près de l’horizon, c’est à ce moment que la lumière que nous recevons est la plus riche en bleu !
Au lever et au coucher du soleil, la lumière directe contient une majorité de rouge, mais sa radiation est faible. La lumière diffuse, riche en bleu, est plus significative à ce moment de la journée.
Météo
Nuages
Les longueurs d’onde larges (rouges) sont principalement dispersées. Par conséquent, le spectre sera plus enrichi en bleu.
Brouillard – Humidité
Les gouttelettes d’eau dans l’atmosphère dispersent le bleu, le vert et le rouge presque également, produisant un rayonnement blanc. C’est pourquoi le brouillard et les nuages nous semblent blancs.
Les saisons
La durée de l’ensoleillement et de l’irradiation varie tout au long de l’année, entraînant une déformation du spectre lumineux selon les saisons.
Pourquoi ? Les changements de saison sont causés par deux phénomènes. D’abord, le mouvement de la Terre autour du Soleil. Ensuite, l’axe incliné de la rotation de la Terre. La planète penche toujours dans la même direction lors de son orbite autour du Soleil. Cela signifie qu’à différents moments de l’année, différentes parties de la planète sont inclinées vers le Soleil. C’est aussi la raison pour laquelle les saisons varient dans différentes régions du globe.
Le graphique ci-dessous montre la quantité cumulative mensuelle de lumière dans les Côtes-d’Armor en 2020. Il démontre que la lumière délivrée aux plantes ne suit pas une courbe linéaire tout au long des saisons.
Données de RED Horticulture collectées dans les Côtes-d’Armor pour l’année 2020.
Le système d’éclairage RED est un complément à la lumière naturelle. Il lisse l’intensité lumineuse reçue par la plante pour garantir de bons rendements, même pendant les mois moins ensoleillés.
Dans le prochain et dernier article, nous nous concentrerons sur la lumière naturelle en serre. Nous étudierons les impacts de la structure matérielle sur le rayonnement solaire à l’intérieur de la serre.