Les racines continuent de pousser en hiver, et c'est surprenant

Lorsque les températures baissent, le tronc et les racines des arbres cessent de croître. C'est ce qu’on pensait, mais des recherches menées par des scientifiques à l'Université d'Anvers, avec la participation de l’institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et les paysages WSL, démontrent qu'il y a une activité hivernale dans le bois souterrain.

Le monde souterrain des arbres demeure largement inexploré, car il est invisible et difficilement accessible sans endommager l'arbre. Pourtant, les racines sont essentielles pour la nutrition, l'absorption de l'eau, l'ancrage de l'arbre, et le stockage des composés de réserve. Les racines sont souvent aussi étendues que les branches et les feuilles. Celles avec un diamètre supérieur à deux millimètres sont constituées de bois, vivent longtemps et stockent jusqu'à un tiers de la biomasse de l'arbre. Malgré leur importance, la compréhension de la croissance de ces racines ligneuses était limitée et basée en grande partie sur des hypothèses - jusqu'à présent.

Les publications supposent généralement que la croissance des racines ligneuses des arbres feuillus dans des climats tempérés suit le même cycle saisonnier que celle du tronc. Il est largement accepté que les deux s'arrêtent en automne en raison du froid, pour reprendre au printemps. Cependant, cette hypothèse n'a pas encore été rigoureusement vérifiée. Une nouvelle étude, menée par des scientifiques de l'Université d'Anvers avec des partenaires européens, remet en question cette hypothèse largement acceptée. Elle montre que les racines ligneuses continuent de croître pendant les mois les plus froids, même lorsque les troncs cessent leur développement.

Lorène Marchand (Université d'Anvers), auteure principale de l'article publié dans Nature Ecology and Evolution, déclare: «Nous avons testé cette idée, car tous les modèles forestiers reposent sur cette hypothèse, qui peut être source d'incertitude et d'erreurs. Nous nous sommes concentrés sur les espèces d'arbres principales que des forêts tempérées en Europe occidentale».

Pendant deux ans, les scientifiques ont prélevé des micro-carottes de racines et de troncs chaque semaine, d'août à mars, sur des hêtres et des bouleaux adultes dans les forêts autour de Brasschaat au nord de la Belgique. Ils ont également mené une expérience avec de jeunes hêtres, bouleaux, chênes et trembles d'environ un mètre de haut, cultivés en pots à Brasschaat, près de Barcelone (Espagne) et près d'Oslo (Norvège), afin d'évaluer si les résultats étaient cohérents entre le centre et la périphérie de la zone tempérée européenne. Au total, 330 arbres ont été étudiés et plus de 1000 échantillons de racines ont été prélevés.

Lorène Marchand:  «Ce que nous avons trouvé est surprenant. Tandis que le bois du tronc cesse de croître en automne avec la chute des feuilles, le bois des racines poursuit sa croissance lentement tout au long de l'hiver et même jusqu'au printemps, lorsque les nouvelles feuilles apparaissent. Cette croissance hivernale des racines contredit l'idée reçue selon laquelle la croissance des racines correspondrait à celle du tronc. En réalité, la croissance des racines se poursuit même lorsque la température du sol est proche de zéro, comme observé en Norvège. Le modèle de croissance des racines ne dépend pas de la localisation, nos observations étant similaires chez les jeunes arbres échantillonnés en Espagne, en Belgique et en Norvège, malgré des températures très variées. Nos résultats suggèrent que, dans l'absence de gel du sol, la croissance automnale et hivernale des racines ligneuses est une caractéristique commune des arbres tempérés de l’ouest de l’Europe».

Cette découverte reconfigure notre compréhension de la croissance des arbres et leur gestion des réserves de carbone. Elle démontre que les tissus ligneux croissent en continu, même en climat tempéré, et souligne le rôle actif des forêts en hiver, en particulier sous terre. Matteo Campioli, coauteur principal, indique: «Nos résultats apportent des implications majeures pour les modèles forestiers, qui s'appuyaient sur des hypothèses obsolètes concernant la croissance des racines, entraînant potentiellement des erreurs dans les prévisions du stockage de carbone forestier et de la dynamique de croissance.»

Marchand, L.J., Gričar, J., Zuccarini, P. et al. No winter halt in below-ground wood growth of four angiosperm deciduous tree species. Nat Ecol Evol (2025). doi.org/10.1038/s41559-024-02602-6