En automne, bon an mal an, des changements hormonaux dictés par la diminution de la longueur des jours et par les températures plus fraîches déclenchent des mécanismes d’endurcissement chez les plantes ligneuses pour que celles-ci se préparent à l’arrivée imminente de l’hiver. Cette transformation physiologique végétale se nomme l’aoûtement. La chute des feuilles est un des mécanismes nécessaires à la survie des arbres feuillus l’hiver. Mais pour certains, la chute des feuilles n’a pas lieu. Est-ce à cause du réchauffement climatique? Est-ce une maladie? Est-ce que cela peut être dangereux pour les arbres? Bref, doit-on s’en inquiéter?
Nous essayons ici de répondre à ces questions tout en survolant quelques concepts théoriques sur la physiologie des feuilles et les processus d’acclimatation au froid chez les espèces ligneuses.
Chronologie de la Chute des Feuilles chez les Arbres Feuillus au Québec
Les Feuilles des Plantes : Une Usine pour Convertir de l’Énergie
La période de croissance très active des plantes correspond au moment de l’année où les jours sont les plus longs. Ceci n’est pas un hasard, car les plantes synchronisent leur métabolisme pour profiter de toute l’énergie émanant du soleil pour se développer et emmagasiner un maximum de réserves. Tout se passe dans les feuilles qui agissent comme de véritables usines à conversion d’énergie lumineuse. On trouve au centre de l’action les molécules de chlorophylle dans les cellules des feuilles. Ce sont de tout petits pigments de couleur verte qui captent l’énergie solaire lors de la photosynthèse.
On retrouve aussi dans les feuilles d’autres molécules qui remplissent d’autres fonctions importantes. Les caroténoïdes de couleur orange agissent comme antioxydants. Les anthocyanes à l’origine des couleurs rouges à violet protègent les feuilles contre les rayons UV. Durant la saison de croissance, la présence majoritaire des chlorophylles explique l’apparence verte des feuilles.
Le Changement de Couleur et la Chute des Feuilles
À la fin de l’été, des changements hormonaux induits par la diminution de la longueur des jours et par les températures plus fraîches déclenchent des mécanismes d’endurcissement chez les plantes ligneuses pour que celles-ci se préparent à l’arrivée imminente de l’hiver. Le métabolisme de l’arbre doit aussi ralentir pour lui permettre de faire les réserves d’énergie dont il aura besoin au printemps suivant.
Alors que l’écorce protège les branches et les troncs du froid, que le sol isole les racines des grandes baisses de température, les tissus des feuilles n’ont pas ce qu’il faut pour faire face aux températures rigoureuses de l’hiver. Les arbres doivent donc s’en départir. Mais avant, ils vont en récupérer l’énergie.
Pour ce faire, ils fabriquent graduellement un tampon de liège qui agira au final comme un bouchon au point d’attache du pétiole des feuilles sur les branches. À mesure que l’automne avance, le liège bloque peu à peu la circulation de la sève dans les feuilles. Les minéraux essentiels à la régénération des pigments de chlorophylle deviennent alors de moins en moins disponibles. Ces pigments qui donnaient la couleur verte aux feuilles se dégradent et se retrouvent en de moins grandes proportions. Pour le plus grand plaisir de nos yeux, la présence des autres familles de pigments dans les feuilles (les caroténoïdes, les anthocyanes citées plus haut) est alors révélée par leurs palettes éclatantes de jaune, orange ou rouge.
Éventuellement, le liège bloque totalement le transport de sève dans la feuille. Ainsi privées d’eau et de minéraux, les feuilles se dessèchent et meurent. Puis, au moindre coup de vent, elles tombent.
Les Changements Climatiques Retardent-ils La Chute des Feuilles au Québec?
Dans certaines régions, la saison de croissance des végétaux est rallongée en raison de conditions climatiques rendues plus clémentes par le réchauffement climatique. Le dégel arrive plus vite au printemps et le premier gel, plus tard en automne. Les années où les automnes sont anormalement chauds, la coloration et la chute de feuilles peuvent être retardées. L’intensité des couleurs automnales peut aussi être réduite.
Les espèces d’arbres introduites provenant de régions plus chaudes peuvent maintenir leurs feuilles plus longtemps et continuer de faire un peu de photosynthèse grâce à la chlorophylle encore présente et non dégradée dans les feuilles. La zone d’abscission du pétiole, là où le liège se forme, n’a pas le temps de se refermer complètement. Dans ces cas-là, le changement de couleur des feuilles est moins marqué qu’à l’habitude et lorsque les gels arrivent, c’est un feuillage verdâtre qu’on voit tomber au sol.
Pourquoi les Feuilles de Certains Arbres ne Tombent-Elles Pas en Automne?
Chez d’autres espèces indigènes du Québec, les feuilles restent accrochées sur la plante en hiver. Elles sont brunes et mortes, mais elles ne tombent pas au sol. Ce phénomène, appelé marcescence, est tout à fait naturel, bien qu’il puisse être exacerbé par les automnes plus chauds que la normale.
En réalité, dans le cas des feuilles marcescentes, il n’y a pas de zone d'abscission à la base du pétiole. C’est pourquoi elles restent en place. Ce phénomène est propre à certaines espèces et il ne concerne pas que les arbres. Certaines herbacées sont aussi marcescentes. On peut penser aux hydrangées dont les pièces florales séchées restent bien visibles tout l’hiver.
Bien que la marcescence ait été décrite et définie, on ne sait toujours pas pourquoi certains arbres adoptent cette stratégie. Et le plus étonnant est que pour des arbres d’une même espèce, placés dans le même environnement, certains individus conservent leurs feuilles et d’autres pas. On sait que la marcescence serait aussi plus marquée chez les jeunes arbres. Chez les plus vieux spécimens, elle concernerait surtout les branches basses. Vous pouvez tenter l’expérience l’hiver prochain: secouez ces branches et les feuilles ne tomberont pas.
Si la marcescence est sans conséquence pour l’arbre, théoriquement, elle peut être responsable de branches qui cassent sous le poids de la neige ou du verglas. Mais ce n’est pas quelque chose de fréquent dont on devrait s’inquiéter. Alors inutile de prévoir une corvée d’arrachage manuel des feuilles en automne. Les feuilles marcescentes se détacheront d’elles-mêmes au printemps suivant, quand les bourgeons à la base des pétioles débourreront.
Les Espèces d’Arbres Marcescents du Québec
Les arbres indigènes du Québec qui peuvent être marcescents sont principalement le hêtre à grandes feuilles et plusieurs chênes, dont le chêne blanc, le chêne rouge et le chêne à gros fruits. Parmi les espèces introduites, notons l’érable de Norvège et le chêne pédonculé fastigié.
Le Cas des Arbres et des Arbustes à Feuillage Persistant
Les végétaux à feuillage persistant ne perdent pas leurs feuilles à l’automne. Ils les perdent plutôt épisodiquement pour répondre à une nécessité de se régénérer. Seulement, lorsqu’ils perdent leurs feuilles, c’est généralement par étape ou quand de nouvelles feuilles se sont développées. Ainsi, nous n’avons jamais l’impression qu’ils se sont dénudés pour l’hiver. De façon générale, les feuilles de ces arbres ou arbustes sont plus épaisses que celles des arbres caducs. Elles sont parfois lustrées ou encore recouvertes de cire.
Les plus connus des arbres à feuilles persistantes sont les conifères. Plusieurs générations d’aiguilles se trouvent en même temps sur un même arbre. Mais pourquoi ont-ils des aiguilles plutôt que des feuilles? En réalité, les aiguilles sont elles aussi des feuilles, mais beaucoup plus petites, recouvertes d’une fine couche cireuse et moins efficaces pour capter la lumière. Cette adaptation leur permet d’être pourvues d’une très bonne résistance au froid qui sévit dans leur région d’origine et aux prédateurs herbivores. Encore une fois, tout est une question de stratégie de survie aux conditions environnementales.
Article co-écrit par Audrey Rondeau, Biol., M. Env. et Directrice production et développement, Pépinière Vert Forêt et Suzanne Simard rédactrice spécialisée en horticulture et diplômée comme technologue en horticulture
Références
Arbres à feuillage marcescent : Un entre-deux qui intrigue - Zoom Nature. (2023, 31 décembre). https://www.zoom-nature.fr/arbres-a-feuillage-marcescent-un-entre-deux-qui-intrigue/
La mort programmée des feuilles—Zoom Nature. (2019, 18 novembre). https://www.zoom-nature.fr/la-mort-programmee-des-feuilles/
Quand les feuilles d’automne ne tombent pas—Jardinier paresseux. (2023, 14 mars). Consulté 30 août 2024, à l’adresse https://jardinierparesseux.com/2018/03/14/quand-les-feuilles-dautomne-ne-tombent-pas/
