Pourquoi les arbres perdent-ils leurs feuilles?

Au cœur de l’automne, les arbres s’enflamment et recouvrent les sols d’un lit de feuilles, en une grande fresque artistique. Les arbres à cette saison ont d’ailleurs inspiré les tableaux de grands peintres comme « Effet d’automne à Argenteuil » de Claude Monet ou encore « Le bois de bouleaux » de Gustave Klimt, où les troncs blancs des bouleaux (Betula pendula) contrastent avec le tapis ambré des feuilles tombées au sol. Mais au fait, pourquoi les arbres perdent-ils leur feuilles ? Dans cet article, nous allons voir qu’en réalité, les arbres jouent sur plusieurs tableaux.

Le cycle des saisons en zone tempérée amène chaque arbre à devoir affronter la rude saison de l’hiver, où les températures peuvent descendre en dessous de zéro. 

En hiver, les feuilles sont très vulnérables car l’eau qui circule dans leurs vaisseaux peut geler. 

Les arbres ont alors deux solutions : se séparer de leurs feuilles, ou bien les garder et les rendre plus résistantes au froid.

Ceux qui ont opté pour la première solution sont des espèces rattachées au groupe des feuillus. Ce sont les arbres à feuillage dit caduc, du latin caducus signifiant « qui tombe » ou « qui est près de sa chute ». Nombre de ces arbres nous sont familiers comme le noyer (Juglans regia), le frêne (Fraxinus excelsior), le tilleul (Tilia spp.) etc.

Certaines feuilles sont d’ailleurs un délice une fois le printemps revenu (voir notre article Quelles feuilles d’arbres manger ?). Hormis le gel, un des autres avantages de perdre ses feuilles est de perdre les maladies qui leurs sont associées, ce qui permet à l’arbre de repartir à neuf au printemps. Les feuilles de ces espèces, dites sénescentes, sont donc éphémères du point de vue temporel des arbres car elles persistent rarement plus d’une année. Les arbres nous apparaissent nus durant l’hiver, comme dans cet autre tableau de Monet « Rue sous la neige, Argenteuil ».

Ceux qui ont opté pour la deuxième solution sont des espèces majoritairement rattachées au groupe des conifères. Ce sont les arbres à feuillage dit sempervirent , du latin sempervirens  signifiant « qui reste toujours vert », ce qui est un peu abusif car leurs feuilles ne sont pas éternelles et durent au plus quelques années. Nombre de ces arbres nous sont également familiers comme le pin sylvestre (Pinus sylvestris) ou comme le sapin (Abies alba). 

Pour contrer l’hiver, ils ont des feuilles plus robustes, avec une taille plus réduite et plus étroite, sous forme d’aiguilles ou d’écailles recouvertes d’une couche de cire. Pour l’aparté culinaire, les aiguilles du pin sylvestre peuvent être ramassées toute l’année pour être dégustées en tisane. Une des plus grandes forêts de la planète, la taïga ou forêt boréale, située entre le 55ème parallèle nord et le cercle Arctique est essentiellement peuplée de conifères car le sol y est gelé en permanence et les hivers y sont extrêmement rudes. 

Les arbres sempervirents ont plus d’un tour dans leurs feuilles, ils sont capables de produire un antigel à base d’amidon dégradé en sucres de plus petite taille sous certaines températures.

Il existe cependant certaines exceptions : certains conifères comme le mélèze (Larix decidua) perdent leurs aiguilles en hiver et certains feuillus passent l’hiver avec leurs feuilles, comme le troène (Ligustrum vulgare). Autres cas particuliers, ceux du hêtre (Fagus sylvatica) ou du charme (Carpinus betulus) par exemple qui conservent des feuilles apparentes, mortes et desséchées accrochées à leurs rameaux durant l’hiver, on appelle ce phénomène la « marcescence ».

Pour revenir à notre question de départ, voyons maintenant d’un peu plus près comment les arbres à feuillage caduc perdent leurs feuilles.

Au cours de l’automne, les jours raccourcissent et le climat change, notamment avec une baisse de température. Luminosité et température sont donc perçues par l’arbre comme deux signaux qui vont amorcer la chute de ses feuilles. 

En effet, la feuille, qui a besoin de la lumière pour réaliser la photosynthèse, source de sucre et d’énergie pour l’arbre, en reçoit de moins en moins car les jours raccourcissent, ce qui va mettre le métabolisme de l’arbre au ralenti.

S’ensuit la dégradation d’un pigment présent dans chaque cellule des feuilles, la chlorophylle, qui teint le feuillage en vert. D’autres pigments, déjà présents mais d’ordinaire cachés par le vert de la chlorophylle, comme le carotène (couleur orange) et la xanthophylle (couleur jaune) vont alors pouvoir s’exprimer, d’où les fameuses couleurs flamboyantes de l’automne pour le plus grand plaisir des yeux. 

Enfin, les feuilles vont progressivement être isolées des canaux conducteurs de sève par une sorte de “bouchon” de liège à la base de la feuille.

Le moindre souffle du vent brisera la fragile attache, pour faire tomber la feuille qui rejoindra le sol. Elle sera ensuite dégradée par les micro-organismes du sol qui libéreront des nutriments que la plante pourra en partie capter ou bien, par le hasard des rencontres, la feuille sera ramassé par un être humain émerveillé par ce chef d’œuvre artistique de la nature.