L’état final de la photosynthèse livre de nouveaux secrets, ce qui pourrait permettre de mettre en place des systèmes photosynthétiques artificiels.
Des chercheurs du Laboratoire national des accélérateurs SLAC et du Laboratoire national Lawrence de Berkeley, en collaboration avec des collègues en Suède, en Allemagne et au Royaume-Uni, ont donné un nouveau regard très important sur l’état final de la photosynthèse. Les scientifiques ont observé au niveau atomique comment le Photosystème II, un complexe enzymatique que l’on trouve dans les plantes, réalise une transformation permettant de faire perdre un atome d’oxygène supplémentaire. Selon eux, ceci pourrait faire progresser l’optimisation de nos sources d’énergie propre. “Cela va vraiment changer la manière dont nous comprenons le Photosystème II”, expliquait Uwe Bergmann, professeur à l’Université de Wisconsin-Madison et co-auteur de l’étude.
Les chercheurs ont pris des “images dans une résolution extrêmement élevée” à différents moments du processus, à température ambiante, leur donnant de nouvelles informations quant à la manière dont l’oxygène est produit. Le baseball peut fournir une métaphore simple pour illustrer cela. “Le centre évolue selon quatre états d’oxydation stables, de S0 à S3, lorsque exposé à la lumière du Soleil”, explique le SLAC.
La plupart du processus qui produit l’oxygène que l’on respire survient dans cette dernière étape, explique Vittal Yachandra, scientifique au Laboratoire de Berkeley et co-auteur du papier publié dans Nature. Les chercheurs attendent désormais une mise à jour aux rayons-X, dans quelques mois, pour aller plus loin encore dans leurs observations. Avec jusqu’à un million de pulsations par seconde, contre seulement 120 par seconde dans cette expérience, “nous pourrons collecter l’équivalent de plusieurs jours de données en quelques heures”, précisait Uwe Bergmann.
L’équipe est aussi convaincue que ces résultats les aideront à “développer des systèmes photosynthétiques artificiels qui reproduisent la photosynthèse pour collecter la lumière du soleil naturelle et convertir le dioxyde de carbone en carburants basés sur l’hydrogène et le carbone.” Jan Kern, coauteur et scientifique au Berkeley Lab, explique : “plus nous en savons sur la manière dont la nature procède, plus nous nous rapprochons de l’application de ces principes dans des processus artificiels, y compris pour une photosynthèse artificielle comme source d’énergie propre et durable.”
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