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Les arbres peuvent-ils mourir de soif et de faim?

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Les plantes respirent grâce à de minuscules pores appelées stomates, qui peuvent se fermer lorsqu'il fait trop chaud ou trop sec. Cette photo représente un stomate sur une feuille de rosier.
Photo: plantsurfer/Wikipedia
 
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Il y aura toujours des années de sécheresse - leurs effets sur la forêt dépendent de leur fréquence et de leur intensité. Les étés les plus chauds faorisent les champignons et les insectes nuisibles, comme le sirex européen du pin (Sirex noctilio). Les arbres affaiblis par la sécheresse résistent moins bien aux organismes nuisibles.
 
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Les chercheurs du WSL expérimentent sur des petits arbres dans ces caissons jaunes comment poussent ces arbres, lorsqu'ils reçoivent plus ou moins d'eau, d'ombre ou de nutriments?
 
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Avec quelle intensité cette plante « respire-t-elle » en ce moment? Pour le savoir, une doctorante du WSL utilise un appareil nommé poromètre qui mesure la quantité de vapeur d’eau s’échappant des pores des feuilles (que l’on appelle des stomates). Cette valeur diminue lorsque la plante doit fermer ses stomates en cas de sécheresse pour économiser l’eau.
 
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Lorsque le temps est très sec, les arbres ont à la fois faim et soif. Soif, parce qu’ils ne peuvent pas prélever assez d’eau dans le sol avec leurs racines, et faim parce que les minuscules ouvertures des feuilles doivent se fermer, et ne peuvent plus absorber le dioxyde de carbone (CO2) pour fabriquer des sucres.

En réalité, les arbres sont très bien protégés de la sécheresse: leur écorce et le revêtement des feuilles ou aiguilles ne laissent passer que très peu d’eau. Seules les fentes minuscules (appelées stomates) qui se trouvent sur les feuilles permettent l’évaporation de l’eau. Les plantes ont besoin de ces stomates pour leur alimentation: le gaz CO2 de l’atmosphère entre par ces stomates dans la feuille avant d’être transformé en sucres avec l’aide de la lumière, un processus que l’on appelle photosynthèse.

Lorsque le temps est sec pendant une longue période, les arbres ferment ces ouvertures pour limiter la perte d’eau. Ils ne peuvent plus alors produire assez de sucres pour continuer à croître. Ils stoppent donc provisoirement leur croissance. Cela n’est pas si grave lorsque la sécheresse est de courte durée. Mais que se passe-t-il si celle-ci se prolonge?

Quel va être le sort des arbres: mourir de soif ou de faim lorsque la sécheresse persiste très longtemps?

Cela dépend avant tout de l’essence. Il existe des espèces «risque-tout» qui ne ferment pas immédiatement leurs stomates lorsque le temps est sec afin de continuer plus longtemps à absorber du CO2. Ces espèces courent alors le risque de mourir de soif, donc de sécher sur place. Les essences plus «prudentes» ferment très rapidement leurs stomates lorsqu’il n’y a plus d’eau. Elles ne vont donc pas mourir de soif, mais de faim après un certain temps parce qu’elles ne peuvent plus former assez de sucre.

Les chercheurs ne sont pas encore tous d’accord

Les chercheurs ne sont pas encore vraiment tombés d’accord sur ce point. Certains pensent que pour un arbre, mourir de faim n’est pas très vraisemblable. Car les arbres, tout du moins ceux d’un certain âge, peuvent stocker beaucoup de sucre dans leur tronc et leurs racines. Mais d’autres chercheurs ont constaté que ces réserves ne peuvent pas être correctement utilisées justement lorsqu’il fait sec. Car pour transporter les sucres là où ils sont nécessaires, il faut de l’eau. Les stocks sont donc bien remplis, mais l’arbre ne peut pas s’en servir.

Les arbres meurent donc vraisemblablement d’un mélange de soif et de faim. Les organismes nuisibles comme les champignons ou certains insectes jouent également un certain rôle, car ils ont la partie plus facile avec un arbre affaibli. Les chercheurs continuent leurs études intensives pour arriver à des conclusions plus claires.

Au WSL...

... des graines de huit essences importantes ont été semées dans des caisses de bois jaunes. Des petits arbres ont germé, et depuis le printemps 2016, ils sont soumis à différentes conditions environnementales: ils reçoivent trop ou trop peu d’eau de pluie, trop ou trop peu de nutriments, et beaucoup ou peu d’ombre. Les chercheurs les examine pour savoir comment ils s’accommodent de ces différentes conditions. Est-ce que certaines espèces ne vont croître rapidement qu’avec beaucoup de nutriments, d’eau et de soleil, et dépérir à l’ombre, sans nutriments et avec peu d’eau? Ce n’est pas toujours le cas car certaines essences s’en tirent mieux dans ce type de conditions défavorables que les espèces qui poussent rapidement.

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