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Comme les animaux et les humains, les plantes ont besoin d'une certaine quantité de fer pour survivre. Le fer les aide à créer de la chlorophylle et les aide dans plusieurs autres processus chimiques effectués par les usines. Cependant, une trop grande quantité de fer peut avoir un effet toxique sur la plante, l'affaiblissant et éventuellement la tuant. Il convient de noter que les plantes n'absorbent que les particules de fer ferreux du sol et que les autres types de particules de fer n'affecteront pas les plantes.
Niveaux dangereux
Si le sol contient trop de fer, les plantes l’absorberont et finiront par en subir les effets. Selon des études scientifiques menées par K. Kampfenkel, M. Van Montagu et D. Inze en Belgique, les sols deviennent dangereux en raison de leur teneur élevée en fer de 100 mg ou plus. À ces niveaux, les plantes seront touchées dans un délai de 12 à 24 heures. Des taux plus faibles de teneur en fer peuvent également être dangereux, mais cela peut prendre plus longtemps pour que les effets deviennent perceptibles.
Chlorophylle
Comme les plantes absorbent trop de fer, leur fluorescence chlorophyllienne commence à changer. De petites quantités de fer sont nécessaires à la production de chlorophylle, mais une trop grande quantité de fer peut affecter la chlorophylle elle-même, la modifiant ainsi et empêchant les plantes d'absorber correctement l'énergie de la lumière solaire.
Synthèse
Les plantes synthétisent à la fois la chlorophylle et de nombreux nutriments au niveau cellulaire, y compris les protéines nécessaires. Une trop grande quantité de fer interfère avec ces processus, ce qui empêche les plantes de réaliser les réactions chimiques nécessaires. Cela rend non seulement difficile la création de chlorophylle (déjà rendue plus inefficace), mais prive la plante de sucres importants dont elle a besoin pour survivre et stocker pendant les saisons les plus rudes.
Absorption de nutriments
À mesure que les niveaux de fer continuent d'augmenter, la capacité des plantes à absorber les éléments nutritifs du sol sera également entravée. Cela signifie que la plante ne peut plus absorber de substances essentielles comme le phosphate ou l'azote, dont elle a besoin pour fonctionner mais ne peut pas produire seule. Affaiblis sur tous les fronts, les systèmes de la plante échouent de l’intérieur, provoquant une grave carie des tissus vitaux de la tige et des feuilles, entraînant inévitablement la mort de la plante.
Réponses des plantes
Bien que les plantes ne soient pas bien équipées pour faire face à une trop grande quantité de fer dans leur sol, elles ont des mécanismes délicats qui contrôlent la quantité de fer absorbée, en particulier si la quantité de fer présente est insuffisante. De nombreuses plantes sont capables de produire une enzyme appelée enzyme chélate réductase pour faciliter l’absorption du fer, ce qui est utile quand il n’ya pas assez de fer à proximité. Les plantes peuvent également réduire la production de cette enzyme si les niveaux de fer sont suffisants ou trop élevés. Certaines plantes sont habiles à contrôler ce mécanisme et peuvent changer très rapidement, mais d'autres ont un temps de réaction beaucoup plus lent.