Les arbres du Québec ont un cycle annuel de vie bien marqué en raison de notre climat saisonnier et des différences importantes en énergie solaire disponible et en eau assimilable par l’arbre au fil des saisons. Voyons plus en détail le cycle.
Printemps
Le printemps marque l’arrivée du beau temps. L’augmentation de la température et des heures d’ensoleillement est un signal pour les arbres indiquant qu’il est temps de sortir de dormance. À ce moment, l’arbre transforme l’amidon stocké dans ses racines en sucre afin d’amorcer son activité. Le système de transport de la sève est alors remis en action. La sève monte vers la cime de l’arbre pour alimenter les bourgeons.
Les bourgeons foliaires
Les bourgeons, qui ont été préalablement fabriqués lors de l’été précédent, sont de petites feuilles naissantes, bien enroulées et à l’abri sous une structure protectrice, des écailles généralement. Grâce à un apport en sève au printemps, la croissance des feuilles à l’intérieur des bourgeons reprend. On assiste alors au phénomène de débourrement : les bourgeons se gonflent et les écaillent s’écartent pour permettre aux feuilles de se déployer.
Les bourgeons floraux
En plus des bourgeons foliaires, il existe un second groupe de bourgeons : les floraux. Ceux-ci contiennent de petites fleurs en devenir. Les bourgeons floraux sont visibles chez les espèces dont les fleurs font leur apparition avant les feuilles, comme les saules et certains érables. De plus, certaines espèces présentent des bourgeons floraux très apparents et même décoratifs en hiver. C’est le cas de l’érable argenté.
LE SAVIEZ-VOUS ?
En général, les espèces dont la pollinisation est assurée par le vent verront leurs fleurs apparaître avant les feuilles. Ceci est un caractère évolutif permettant au pollen de circuler librement sans être obstrué par les feuilles. L’efficacité de la fécondation en est améliorée.
Le début de l’activité
La période de débourrement des feuilles varie d’une année à l’autre, mais aussi d’une espèce à l’autre. En fait, elle dépend de la chaleur accumulée et des besoins de l’espèce. Au Québec, les saules, les érables, les peupliers et les bouleaux sont des espèces au débourrement hâtif, alors que les frênes, les chênes, les caryers et les noyers sont des espèces tardives.
Ensuite, l’activité photosynthétique de l’arbre peut reprendre ainsi que la croissance en hauteur et en diamètre. La croissance du bois se fait à partir d’une zone appelée cambium. Le cambium est une couche de cellules située entre l’écorce et le bois. Ces cellules sont très actives et se divisent pour devenir du nouveau bois (aubier) et des vaisseaux pour le transport de la sève (dans l’aubier et le liber).
L’été
L’été est une saison d’abondance en énergie lumineuse. L’arbre doit en profiter pour faire un maximum de choses. Au début de l’été, l’arbre poursuit sa croissance à vive allure, mais progressivement, il ralentit cette croissance. Ses priorités changent en même temps que les jours raccourcissent, un indicateur pour l’arbre du besoin de se préparer à l’hiver.
Dès l’été, l’arbre se prépare à affronter la saison hivernale. Pour ce faire, il cesse progressivement sa croissance en hauteur et l’allongement de ses branches. L’arbre profite de l’énergie nouvellement disponible pour activer certains processus.
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Les bourgeons : l’arbre fabrique ses bourgeons en été, car cela lui permet de créer des feuilles plus rapidement au printemps et d’allonger sa saison de croissance.
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L’aoûtement : l’arbre durcit (ou lignifie) ses jeunes rameaux aux environs du mois d’août afin qu’ils puissent supporter le froid hivernal. Pour ce faire, l’arbre produit de la lignine et l’associe à la cellulose de ses parois cellulaires.
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Les réserves : les arbres doivent toujours avoir des réserves pour assurer leurs fonctions essentielles lorsqu’ils ne peuvent pas faire de photosynthèse. Au début de l’été, les réserves sont généralement au plus bas. L’arbre doit donc accumuler à nouveau des sucres dans ses grosses racines, son tronc et ses branches.
L'ÉVOLUTION DU BOIS
Au printemps et au début de l’été, les besoins en sève sont très importants. Les vaisseaux fabriqués sont larges et les parois cellulaires sont minces. Ça donne généralement une couleur pâle et un aspect poreux au bois (nommé bois de printemps ou bois initial).
En été, les priorités de l’arbre vont graduellement changer tout comme l’aspect du bois fabriqué. La croissance en hauteur s’arrête progressivement alors que celle en diamètre se poursuit pendant tout l’été. Les nouveaux vaisseaux formés deviennent plus petits puisque le transport de la sève ralentit. L’arbre en profite pour épaissir les parois des cellules et augmenter la rigidité de son bois. Ainsi, le bois d’été (ou bois final) aura une apparence plus dense et souvent plus foncée.
L’automne
À l’automne, la période d’ensoleillement et la température diminuent graduellement jusqu’à un niveau empêchant les arbres de faire de la photosynthèse. Les arbres doivent donc mettre tout en oeuvre afin de se préparer au mieux à l’hiver. Voici les différentes étapes réalisées par les arbres décidus (perdant leurs feuilles).
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Fin de la nutrition : un bouchon de liège se forme et bloque l’apport en sève brute (eau et minéraux) des feuilles.
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Fermeture des stomates : sans un apport en sève, la photosynthèse devient impossible. L’arbre ferme ses stomates (trous à la surface des feuilles) pour éviter les pertes inutiles en eau.
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Arrêt de la chlorophylle : la chlorophylle est le principal pigment responsable de la photosynthèse. Avec l’arrêt de cette dernière, la chlorophylle n’est plus nécessaire. Les cellules cessent d’en produire et les feuilles perdent leur couleur verte.
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Apparition des couleurs : avec la disparition de la chlorophylle, les pigments secondaires (caroténoïdes et anthocyanes) de la feuille deviennent visibles. Les feuilles prennent alors de nouvelles couleurs : jaune, orangé, rouge, violet, etc.
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Récupération d’énergie : la feuille est très riche en éléments nutritifs au cours de l’été. À l’automne, l’arbre réabsorbe tout ce qui est possible avant la chute des feuilles.
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Chute des feuilles : l’arbre crée une zone d’abscission entre la feuille et le rameau afin de permettre la chute des feuilles et de faciliter la cicatrisation de la zone par la suite.
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Migration des réserves : les réserves énergétiques migrent en majorité vers les racines, où les besoins sont les plus grands en hiver.
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Entrée en dormance : la division cellulaire s’arrête progressivement et les arbres abaissent le point de congélation de leurs cellules afin que ces dernières ne soient pas endommagées par le gel.
Les couleurs
Le sucre, un bon ensoleillement et des températures juste sous le point de congélation permettent de synthétiser les pigments rouges en abondance. C’est pourquoi plusieurs jours ensoleillés et nuits fraîches consécutifs génèrent les plus belles couleurs automnales.
La marcescence
Certaines feuilles, bien que flétries et séchées, s’accrochent aux arbres, parfois jusqu’à la fin de l’hiver. Ces feuilles marcescentes ne forment pas de zone d’abscision, mais plutôt un amas de cellules qui bloque les échanges. Ce phénomène est commun chez les chênes et les hêtres.
L’hiver
En hiver, l’arbre est en dormance. Ce n’est pas un arrêt complet des activités. La croissance cesse, mais plusieurs actions sont nécessaires à la survie. La dormance comporte trois phases. La première est la paradormance. C’est, en fait, la préparation à l’hiver qui se réalise en automne. Puis, les deux autres dormances se déroulent en hiver.
L’endodormance
L’endodormance est un processus moins connu. Certains posent l’hypothèse qu’elle débute passé un minimum d’heures de lumière journalière ou certaines températures nocturnes. À ce moment, l’arbre atteint son niveau d’activité minimale et sa résistance maximale au froid. Les parois cellulaires à l’intérieur des bourgeons se modifient et deviennent plus imperméables afin d’offrir une bonne résistance à la dessiccation. L’endodormance se termine suite à une certaine période d’exposition au froid. Par exemple, de 100 à 125 jours en dessous de 5oC sont nécessaires à l’érable à sucre pour terminer son endodormance.
L’ecodormance
L’ecodormance débute au moment où l’endodormance est levée. C’est un début progressif de l’activité modulé par la météo. La régénération des racines commence. Les cellules annulent graduellement le durcissement de leur structure, et ce, en fonction de la température et des risques de gel. L’ecodormance s’étire jusqu’à ce qu’un nombre suffisant de jours chauds ait lieu (durée variable selon les espèces). Puis, le cycle recommence avec le débourrement des bourgeons.
