Écosystèmes forestiers du Canada

Foire aux questions

• Pourquoi les feuilles sont-elles vertes?
• Pourquoi les feuilles changent-elles de couleur, l’automne venu?
• À quoi servent les racines, le tronc et la cime d'un arbre?
• Comment détermine-t-on l'âge d'un arbre?
• Pourquoi les arbres sont-ils recouverts d’écorce?
• Comment pousse un arbre?
  
  
  

Pourquoi les feuilles sont-elles vertes?

Les feuilles sont vertes parce qu’elles contiennent de la chlorophylle, un pigment qui participe de façon importante à la photosynthèse.

La couleur que nous observons provient du fait que la chlorophylle absorbe toute les couleurs (longueurs d’ondes) pour la photosynthèse, sauf le vert qu’elle réfléchit vers l’extérieur.

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Pourquoi les feuilles changent-elles de couleur, l’automne venu?

À la fin de la saison de croissance, et à l’approche de l’hiver, les arbres, pour se protéger, cessent de produire de la sève. Sans sève, la photosynthèse s’interrompt et la chlorophylle se dégrade jusqu’à disparaître. En l’absence de chlorophylle, les autres pigments présents dans la feuille deviennent visibles. Ces pigments, ce sont les anthocyanines (rose, rouge ou pourpre) et les caroténoïdes (jaune et orange) qui sont aussi présents dans des légumes ou des fruits que vous connaissez bien, comme le maïs, les carottes, le navet, la tomate et le piment rouge. Vous n’aviez peut-être jamais remarqué cette ressemblance lointaine entre nos forêts d’automne et un panier de fruits ou de légumes?

Quant aux conifères, ils ont des feuilles plus résistantes au froid parce que plus petites et couvertes d’une couche de cire qui les protège. Ils peuvent donc conserver leur chlorophylle et rester verts durant la saison froide, sauf pour une exception bien connue, le mélèze.

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À quoi servent les racines, le tronc et la cime d'un arbre?

De bas en haut, un arbre est constitué d'un système racinaire, d'une charpente (tronc et branches) et d'un feuillage. Quels sont les rôles de chacune de ces parties?

Racines

Les racines jouent un rôle à la fois mécanique et biologique.

Elles servent à :

• ancrer l'arbre au sol;
• absorber l'eau et les éléments nutritifs présents dans le sol;
• transporter la sève brute jusqu'au tronc;
• emmagasiner des réserves nutritives à partir de la sève élaborée.

Le système racinaire se compose de trois parties :

• les racines principales : les grosses racines servent surtout à ancrer solidement l'arbre au sol;
• les racines latérales : elles sont de taille moyenne à très fine et assurent l'approvisionnement en éléments nutritifs et en eau. Les racines très fines ne vivent cependant que quelques mois. L'arbre consacre beaucoup de ses ressources à la production et à l'entretien de ses racines fines, lesquelles absorbent jusqu'à 50 % du carbone utilisé par l'arbre;
• les poils absorbants : ils sont aussi fins que des cheveux et assurent l'absorption de l'eau et des éléments nutritifs. On les retrouve sur les racines les plus fines. Chez plusieurs espèces d'arbres, les poils absorbants sont remplacés par des champignons qui vivent en symbiose avec l'arbre, l'aidant à exploiter les éléments présents dans le sol.

Dans les sols humides et frais de nos forêts nordiques, les racines restent près de la surface, dans la zone la plus chaude du sol où les éléments nutritifs sont les plus abondants. La majeure partie du système racinaire d'un arbre se trouve habituellement à moins d'un mètre de profondeur. Cependant, leur étalement latéral peut atteindre plusieurs fois la hauteur de l'arbre lui-même!

Charpente

Le tronc et les branches forment la charpente d'un arbre. Ils supportent la cime, transportent la sève brute des racines aux feuilles et ramènent la sève élaborée des feuilles jusqu'aux racines. Comme les racines, le tronc emmagasine aussi des réserves nutritives.

Le tronc constitue l'axe principal de l'arbre, il porte tout le poids de la cime. Le tronc ne pousse pas en hauteur, et ne croît qu'en diamètre (voir Comment pousse un arbre?). Le tronc s'allonge parce que les branches à son sommet s'élargissent et forment graduellement le tronc.

Les branches principales, rattachées directement au tronc, participent aux mêmes fonctions que le tronc. Elles supportent le poids des ramifications secondaires et des feuilles.

Les branches secondaires et leurs ramifications sont responsables de la croissance en hauteur et en largeur de la cime. Les feuillus et le mélèze renouvelle tout leur feuillage à chaque année. Chez les résineux, les aiguilles peuvent demeurer sur l'arbre jusqu'à 10 ans, mais ce laps de temps varie selon les essences.

Feuilles

La feuille est généralement formée de deux parties : le pétiole et le limbe. Le pétiole attache le limbe à la branche. Il sert à transporter la sève, il soutient la feuille et l'oriente vers la lumière. Parfois, la feuille s'attache directement à la branche, sans pétiole; c'est alors une feuille sessile.

Le limbe est la partie verte, plate et étalée de la feuille. Les différentes formes des limbes caractérisent, entre autres, les espèces d'arbres, les grandes feuilles largement découpées des chênes ou les aiguilles plates des sapins, par exemple.

Les feuilles sont souvent minces et étalées pour permettre de capter le plus de lumière possible. Les nervures qui les découpent sont en fait les vaisseaux qui transportent la sève. Les aiguilles des conifères sont petites; c'est leur disposition sur les branches qui les rend efficaces pour capter la lumière.

Les feuilles des arbres servent à :

• capter l'énergie lumineuse;
• transformer la sève brute en sève élaborée (photosynthèse et respiration);
• assurer les échanges gazeux (entrée et sortie de l'oxygène et du gaz carbonique).

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Comment détermine-t-on l'âge d'un arbre?

Les cernes de croissance

Déterminer l’âge d’un arbre est relativement facile : il suffit de compter les cernes de croissance (on dit aussi anneaux de croissance) qui apparaissent à l’extrémité d’une bûche ou sur une carotte de sondage (bâtonnet de bois) que l’on prélève dans le tronc de l’arbre. Ces cernes concentriques se forment dans le courant d’une saison de croissance et sont constitués de deux parties de teintes ou de couleurs différentes : le bois initial, moins dense, de couleur blanchâtre qui se forme au printemps et le bois final, plus dense, de couleur plus foncée qui se forme durant l’été. Compter les cernes de croissance, c’est donc compter le nombre de saisons de croissance et c’est obtenir l’âge de l’arbre.

Les cernes de croissance peuvent-ils nous apprendre autre chose?

Les cernes de croissance ne servent pas qu’à déterminer l’âge d’un arbre : on peut les lire comme les pages d’un livre d’histoire où sont consignés certains des événements importants qui ont marqué la vie de cet arbre.

Par exemple, des variations dans l’épaisseur de ces cernes résultent le plus souvent de phénomènes qui ont affecté, à un moment ou à un autre, la croissance de l’arbre. Il peut s’agir d’une période de sécheresse, d’un feu, d’une blessure mécanique ou d’une épidémie d’insectes. En fait, tout ce qui affecte la croissance d’un arbre d’une manière suffisamment importante (comme la compétition avec les arbres voisins, par exemple) s’inscrit pour ainsi dire dans ses cernes de croissance.

On peut donc étudier les cernes de croissance pour diverses raisons : pour connaître la réaction d’un peuplement à un traitement sylvicole; pour retracer l’historique des feux sur un territoire donné; pour dater le passage d’une épidémie d’insectes, d’un verglas important, etc. On peut aussi s’en servir, et on le fait de plus en plus, pour étudier les changements climatiques qui sont survenus par le passé.

Voici un exemple de ce que l’on peut apprendre en examinant les cernes de croissance d’un arbre. Ici, il s’agit d’un pin gris.

En comptant les cernes annuels à partir de la droite vers le centre, on a pu déterminer que la première année de croissance de cet arbre se situe en 1926. Comme il a été récolté en 2002, il avait donc, à ce moment-là, 76 ans.

En 1951, un feu a sévi dans l’environnement où croissait notre pin gris et il a entraîné la destruction des cellules du cambium (tissu vivant situé juste sous l’écorce) sur le côté gauche du tronc. Il avait alors 25 ans. La croissance en diamètre a donc cessé pour cette partie du tronc, mais elle a continué pour la partie de droite. C’est ce qui explique la forme plutôt inhabituelle du tronc de cet arbre.

1. Taille de l’arbre en 1951.
2. Partie détruite.

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Pourquoi les arbres sont-ils recouverts d’écorce?

Cette question en apparence anodine n’est pas sans intérêt. Les arbres ont une écorce pour la même raison que nous avons une peau : pour se protéger. Mais se protéger de quoi exactement? Des maladies, des blessures mécaniques qui peuvent leur être infligées, du froid, des rayons du soleil, des agents pathogènes et de l’air. Car l’air, c’est curieux, ne convient pas aux arbres… du moins à forte dose. Quand on blesse un arbre, qu’on endommage son écorce, on crée une porte d’entrée pour une foule d’agents pathogènes (maladies, champignon, etc.). Mais ces agents pathogènes qui pénètrent dans l’arbre n’arriveraient probablement pas à survivre si la blessure ne permettait pas en même temps l’arrivée d’une quantité suffisante d’air. C’est comme quand on se coupe : on expose ses propres tissus à l’air libre et on risque l’infection. C’est pourquoi, par exemple, l’entaillage des érables est une opération un peu risquée. C’est aussi pourquoi les champignons ne parviennent pas à se développer dans une bille de bois restée sous l’eau, même pendant des décennies. Ce qui permet d’ailleurs de récupérer aujourd’hui des billes de bois qui ont coulé, il y a longtemps, pratiquement au début du siècle précédent. Théoriquement, un arbre contient assez d’eau pour ne pas constituer un milieu propice à la croissance des champignons.

Mais l’écorce sert surtout à protéger le cambium, cette mince couche de cellules vivantes qui assure la croissance de l’arbre et qui est située juste… entre l’arbre et l’écorce. Le cambium est vital, car ses cellules assurent la croissance de l’arbre et la production de certains de ses composantes, dont l’écorce elle-même. D’ailleurs un arbre creux ou dont le cœur est pourri peut survivre si son cambium, lui, est intact.

Enfin, tout comme une partie de notre respiration se fait par la peau, une partie de la respiration des arbres se fait par l’écorce, car l’écorce permet des échanges gazeux avec l’extérieur. Est-ce à dire qu’elle laisse pénétrer l’air? Oui, bien sûr, mais dans son cas, c’est à dose homéopathique. L’air est évidemment une bonne chose pour l’arbre, même une chose indispensable, car pour croître les cellules du cambium ont besoin d’oxygène. Cependant, il vaut mieux qu’un arbre respire surtout par ses poumons, et il faut mieux éviter d’endommager sa peau pour ne pas l’exposer à certaines maladies.

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Comment pousse un arbre?

Les arbres croissent parce que, comme tous les être vivants, ils fabriquent continuellement de nouvelles cellules, du moins durant la saison de croissance. Ces nouvelles cellules, ou ces cellules vivantes s’appellent le cambium (le cambium n’est pas visible à l’œil nu) et elles sont situées juste sous l’écorce. Les arbres croissent en hauteur par l’allongement de l’extrémité de leurs branches - alors que le tronc croît seulement en diamètre. Ainsi, si on coupe une branche près du tronc, la cicatrice laissée par cette coupe restera toujours à la même hauteur. Ou plus simplement, si vous faites une marque sur le tronc d’un arbre, cette marque restera toujours à la même hauteur.

Les signes de la croissance en hauteur d’un arbre sont faciles à observer : la partie nouvelle de la branche est généralement de couleur différente, elle est aussi plus tendre, moins fibreuse, parce que les tissus qui la composent sont des tissus jeunes. Cette partie nouvelle de la branche s’appelle la pousse annuelle. La branche principale (située dans l’axe du tronc) est appelée pousse terminale ou flèche terminale. À l’extrémité de chacune des branches se trouve le bourgeon apical. C’est lui qui, au printemps, induit la croissance en longueur, laquelle durera jusqu’à la fin de l’été. La partie correspondant à la saison de croissance de l’année précédente, elle, ne s’allonge pas mais croît uniquement en diamètre.

Croissance en diamètre

La croissance en diamètre des arbres est due elle aussi au cambium qui est situé juste sous l’écorce. En direction de l’écorce, le cambium produit le phloème, un tissu formé d’un ensemble de canaux qui assurent le transport de la sève descendante. En direction du cœur de l’arbre, le cambium produit le xylème ou le bois proprement dit, formé lui aussi d’un ensemble de canaux qui assurent, cette fois, le transport de la sève ascendante. Les cellules produites par le cambium se disposent en cercles concentriques autour du tronc. Lorsque le cambium fabrique de nouveaux canaux, il les ajoute par-dessus ceux produits au cours des années précédentes. Le vieux phloème, ou liber, est repoussé vers l’extérieur et forme la partie interne de l’écorce.

Dernière mise à jour : 2007-10-09