Les arbres en été, l’heure du farniente ?

 Les infos importantes

·        Les arbres préparent les bourgeons qui débourreront le printemps suivant : de vrais planificateurs !

·        Ils font le plein de sucres pour se développer et se chargent de faire mûrir leurs fruits pour en libérer les graines.

·        Les arbres activent leur production de bois pour former de nouveaux cernes et leurs branches prennent un tour de taille.

·        Ils commencent l’acclimatation à l’hiver en s’endurcissant grâce à la mise en dormance de leurs bourgeons nouvellement créés.

·        Les feuilles et leurs stomates essaient de réguler la température lors de sécheresse même si un des risques premiers lors de ces évènements est l’embolie gazeuse.

L’arbre saisonnier

Le printemps sonne le début de saison pour les arbres de nos forêts tempérées. Comme nous l’avons vu précédemment dans l’article sur le renouveau des arbres au printemps, c’est à cette saison que la forêt semble s’éveiller après des mois de dormance hivernale.

De nombreux phénomènes bouleversent les géants de la forêt, du débourrement des bourgeons à leur reproduction. Mais que se passe-t-il durant la période estivale, les arbres deviennent-ils oisifs, prennent-ils du bon temps au soleil ? Bien au contraire !

Les arbres sont réglés sur le cycle des 4 saisons, chaque année à la même période se reproduisent les mêmes phénomènes. L’été étant la période de l’année (et de loin !) la plus ensoleillée, les arbres font le plein de soleil et se livrent une guerre féroce entre eux pour y avoir accès et ainsi garantir leur survie. Grâce à cette ressource lumineuse, les arbres se développent et font des réserves de sucres (issus de la photosynthèse) dans leurs leur bois pour emmagasiner l’énergie dont ils n’ont pas besoin dans l’immédiat. Ils pourront s’en servir lors des moments difficiles de l’hiver.

La préparation des nouveaux bourgeons

Les arbres sont des as de la planification. Un an en avance, ils prévoient la préparation des bourgeons et pousses qui débourreront et verront le jour au printemps suivant.

C’est grâce au méristème que l’arbre crée ses bourgeons et donc grandit toute sa vie. Le méristème est en effet le tissu végétal de type embryonnaire essentiel à toutes les plantes pour leur développement (presque) infini. Il est chargé de la croissance en longueur des branches et des racines. 9 mois avant le printemps le méristème a déjà préformé le bourgeon grâce à la création de feuilles qui se transforment en écailles pour que le bourgeon survive à l’hiver.

Cependant certaines espèces d’arbres tel que le chêne, se développent en plusieurs vagues au cours de l’année. La première vague est celle du printemps, puis en juin, avec les premières chaleurs l’arbre débourre une seconde fois, comme s’il s’agissait d’un deuxième printemps et peut reproduire ce phénomène une nouvelle fois à la fin de l’été avant d’entrer dans sa phase de dormance.

La confection des fruits et graines

L’été est synonyme de sucres pour l’arbre. En effet, les fruits, les ovules fécondés de l’arbre, alimentent la graine en sucres tout au long de sa maturation.

Ils sont appelés organes-puits car ils se nourrissent des sucres de la sève produites par les organes-sources : les feuilles.

Les graines ont besoin d’une grande quantité de sucres issus de la photosynthèse pour se développer et devenir attrayantes pour les disséminateurs qui les consomment et les dispersent. C’est particulièrement le cas pour les fruits charnus qui ont besoin d’attirer les oiseaux et mammifères qui vont se charger de disséminer les graines. Pour cela, le fruit vert (plein de chlorophylle avec un faible taux de sucre) doit subir de multiples transformations pour devenir comestible et attrayant pour les animaux. Il fait appel pour cela à l’éthylène, une hormone végétale responsable des changements de texture, de couleur et de goût dans le processus de murissement des fruits. Plus le fruit prend de l’âge, plus la quantité d’éthylène augmente. L’éthylène étant volatile, elle se déplace au sein des fruits d’un même arbre pour synchroniser leur maturation. Lors de cette étape, les sucres s’accumulent dans le fruit qui créent des arômes et parfums attrayants signalant le fort taux de sucre et la présence de la graine arrivée à maturité. Ils se colorent pour être vus par les animaux qui s’en délectent.

Une fois les fruits arrivés à maturité, l’arbre stocke le reste de ses réserves carbonées à l’intérieur de son tronc dans le xylème. Cela lui permettra ainsi d’avoir assez d’énergie pour débourrer ses bourgeons déjà préformée au printemps. En effet, sans feuilles l’arbre n’a pas de ressource pour fabriquer des sucres grâce à la photosynthèse.

© Fauvette à tête noire et baies de sureau – Claude Balcaen – Biosphoto

Les branches prennent de l’épaisseur

Les branches cherchent année après année à s’élever un peu plus haut dans le ciel dans le but d’obtenir le plus de lumière possible. Ces dernières doivent également prendre un tour de taille plus important pour s’adapter au poids grandissant des feuilles et petites branches qui viennent s’ajouter chaque année. C’est le rôle du cambium, aussi appelé seconde écorce, qui renferme les cellules méristématiques secondaires responsables de la formation du bois dans l’arbre.

Pour les espèces d’arbres à zones poreuses, contenant des vaisseaux de gros diamètres où la sève circule vite comme le châtaignier ou le chêne par exemple (à l’inverse les espèces à pores diffus comme le hêtre, le bouleau ou encore le tilleul ont des vaisseaux d’un diamètre bien plus petit dans lesquels la sève circule bien moins rapidement), deux bois différents sont créés au cours de l’année : le bois de printemps et le bois d’été.

Le bois de printemps ou bois initial est composé de gros vaisseaux qui permettent un transfert important d’eau indispensable pour irriguer les extrémités de l’arbre. Au moment de l’été, le cambium se transforme pour ne plus fabriquer que de petits vaisseaux bien plus dense et plus rigide que l’on appelle le bois d’été ou bois final. C’est à cause de la réduction (dû aux conditions météos) de la quantité d’eau dans le sol que le cambium change sa configuration et produit un bois bien différent. Ces différences de densité sont observables sur les cernes d’un chêne.

La fin de l’été sonne l’arrêt de la production de bois pour se consacrer uniquement à la confection des bourgeons et des réserves pour l’hiver.

© Cernes de chêne alternance bois de printemps et d’été – H.Curtis – Biosphoto

L’endurcissement et l’aoûtement

L’arbre prévoit bien à l’avance les adaptations nécessaires à la rudesse du futur l’hiver. C’est un être poïkilotherme, dit à sang froid : sa température interne varie avec celle de son milieu, il craint donc tout particulièrement le gel.

Chaque année, il doit repasser par les mêmes étapes entre la fin de l’été et le mois d’octobre afin de s’endurcir. Ce procédé d’acclimatation s’appelle l’aoûtement.

Durant deux mois, à partir de juillet, l’arbre occupe la majeure partie de son temps à anticiper la saison froide. Il commence cette préparation par la mise en dormance des bourgeons confectionnés en juillet. On appelle cette dormance une endodormance car rien ne pourra réveiller les bourgeons avant leur terme, même des températures estivales à l’automne. Les bourgeons sont ainsi protégés grâce à une barrière installée entre le méristème du bourgeon (tissu végétal de type embryonnaire essentiel à toutes les plantes pour leur croissance) et le reste de l’arbre.

Ensuite, l’arbre cesse les échanges nutritifs au sein de ses cellules afin de ralentir son métabolisme en coupant les voies de communication.

A l’automne, cet endurcissement continue afin que l’arbre soit paré au début de l’hiver à toutes les éventualités.

Le rôle des feuilles

Comme nous l’avons vu précédemment, les feuilles sont les organes-sources de l’arbre, elles apparaissent au printemps pour les feuillus. Grâce à elles, l’arbre puise son énergie pour s’élancer toujours plus haut dans le ciel. Les feuilles abreuvent l’arbre en sucre mais elles lui servent également de poumons. Les feuilles servent aussi en été de système de refroidissement grâce à l’eau qui s’en évapore lorsqu’elles chauffent au soleil. Les feuilles sont constituées d’une multitude de stomates, situés sur leur face intérieure, par lesquels s’effectuent les échanges gazeux de la plante, de sa respiration à la photosynthèse. L’été, comme nous allons le voir, les stomates jouent un rôle fondamental pour la survie de l’arbre lors de fortes chaleurs.

Sécheresse

Les sécheresses sont caractérisées par un manque d’eau sur une longue durée qui laissent des marques sur la faune, la flore et les écosystèmes. Ces sécheresses peuvent être causées par différents facteurs comme de faibles précipitations, un manque d’eau dans les sols et les nappes phréatiques, et sont de plus en plus fréquentes avec le changement climatique.

L’eau structure toute la vie de l’arbre, de sa croissance à la montée de sève, en passant par la fabrication de la matière organique. La sécheresse perturbe donc complètement la préparation de l’arbre à l’hiver, il ne peut plus faire ses réserves pour cette saison froide faute de ressources nécessaires. Lors d’une sécheresse, il se retrouve en déficit hydrique car il perd bien plus d’eau en se refroidissant avec les feuilles qu’il n’en pompe par ses racines. Les cellules se déshydratent donc et perdent ainsi leur pression interne, c’est alors que l’arbre ferme ses stomates.

Même si cette technique est efficace pour stopper le déficit hydrique, elle a de fortes répercussions sur la vie de l’arbre empêchant de faire entrer du CO2 et de l’oxygène tout en l’empêchant de se refroidir à travers ses feuilles. L’arbre peut donc réagir d’une autre manière en ouvrant ses stomates tout en s’adaptant le plus possible à la déshydratation en augmentant l’entrée d’eau par ses racines, on appelle cela l’ajustement osmotique.

Un des risques directs lié à la sécheresse pour l’arbre (outre le stress hydrique qui attire bon nombre de ravageurs) est l’embolie gazeuse. Quand le sol est très sec, la tension augmente dans le bois car l’arbre a besoin d’évacuer une grande quantité d’eau, ce qui crée alors un fort risque de cavitation. La cavitation est l’entrée d’air dans les vaisseaux où circulent l’eau. C’est alors l’embolie gazeuse, si de nombreux vaisseaux sont concernés en même temps cela entraîne la mort de l’arbre. L’embolie gazeuse est une des causes principales de mortalité lors de sécheresse.

© Embolie gazeuse chez un hêtre – Yann Avril – Biosphoto

L’été n’est donc pas une saison de tout repos pour l’arbre d’autant plus que les changements climatiques qui modifient son environnement ne vont cesser de le soumettre à des conditions de plus en plus difficilement viables.

Nous verrons le mois prochain l’impact ancestral des feux de forêts sur le développement des arbres et les nouveaux risques liés à leur multiplication.

Sources

Les arbres en été – Extrait du Livre de Catherine Lenne – Dans la peau d’un arbre

The forest academy – cycle de vie arbre

ONF – Influence de l’été sur l’arbre

INRAE – Arbres, forêts, sécheresse