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La photosynthèse est un processus vital qui produit de l'oxygène pour les plantes et les animaux. Plus important pour la plante, le processus produit de l’énergie pour la croissance et la reproduction. Les environnements salins ou denses en sel, tels que les côtes océaniques, menacent la capacité des plantes à subir la photosynthèse. Certaines espèces de plantes se sont adaptées à ces conditions, produisant de l'énergie en dépit de circonstances difficiles.
Osmose
Un facteur clé de la survie d’une plante est son potentiel osmotique. L'osmose est le processus de transfert de l'eau d'un lieu à faible salinité vers un lieu à forte salinité. Le potentiel osmotique d’une plante décrit l’attraction de l’eau pour ses cellules. Par conséquent, une plante dont la salinité est supérieure à celle de son environnement a un potentiel osmotique élevé, car elle est susceptible d'attirer de l'eau dans ses cellules, ce qui équilibre la salinité à l'intérieur et à l'extérieur de la plante. La condition opposée est une faible salinité.
Rétention d'eau
Une plante dans un environnement salin est dans une position difficile pour la rétention d'eau. Le potentiel osmotique élevé de l'environnement dans ces conditions favorise le mouvement de l'eau de la plante vers l'environnement extérieur. Pour éviter les pertes d’eau par la transpiration, les stomates de la plante resteront fermés. Bien que cela aide la plante à conserver de précieuses ressources en eau et à maintenir un équilibre sain entre nutriments et eau, la fermeture des stomates empêche également l'absorption de dioxyde de carbone, empêchant ainsi la plante d'assimiler l'énergie par la photosynthèse.
Perte de nutriments
Avec les stomates fermés et la transpiration stoppée pour empêcher la perte d'eau, la plante conservera l'essentiel de son eau. Cependant, la transpiration joue également un rôle important dans la circulation des nutriments et de l’eau dans l’ensemble de la plante. Selon la théorie de la tension-cohésion, la perte d’eau par la transpiration au sommet de la plante crée un potentiel osmotique qui génère un mouvement de l’eau vers le haut des racines de la plante. L'eau transporte les nutriments importants acquis dans le sol à travers le xylème et dans les feuilles.
Adaptations
Certaines espèces de plantes se sont adaptées aux conditions salines de manière similaire aux plantes vivant dans des conditions sèches et désertiques. Ces plantes augmentent leur apport en acides aminés, réduisant ainsi le potentiel osmotique de leurs racines. Ce changement de potentiel permet à l'eau d'être transférée dans le xylème comme lors de la transpiration. L’eau atteint ensuite les feuilles de la plante. Une autre adaptation qui empêche la perte d’eau dans le milieu salin est l’évolution des feuilles spécialisées contenant un revêtement cireux, moins perméable.
Halophytes
Environ 2% des espèces de plantes se sont adaptées de manière permanente aux conditions salines. Ces espèces sont appelées halophytes. Ils existent dans des environnements salins où ils sont soit enracinés dans une eau salée dense, soit arrosés et inondés périodiquement par l'eau de mer. On peut les trouver dans les demi-déserts, les mangroves, les marais ou le long des rivages. Ces espèces prennent des ions sodium et chlorure de l’environnement environnant et les transportent vers les cellules de la feuille, les redirigeant des parties sensibles de la cellule et les stockant dans les vacuoles de la cellule (organites ressemblant à des cellules de stockage). Cette absorption augmente le potentiel osmotique des plantes dans un environnement salin, permettant à l'eau de pénétrer dans la plante. Certains halophytes ont des glandes à sel dans leurs feuilles et transportent le sel directement hors de la plante. Cette caractéristique est visible dans certaines mangroves qui poussent dans l'eau salée.