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Pourquoi les feuilles se colorent en automne

Pourquoi les feuilles de nombreux feuillus prennent-elles des coloris flamboyants à l'automne ? Jaunes lumineux, large palette d'oranges, rouges éclatants ou pourpres profonds : c'est sûr, il se passe quelque chose lorsque l'hiver arrive ! Pourquoi, comment : penchons-nous d'un peu plus près sur ce phénomène étonnant.

La chute automnale des feuilles, essentielle à la survie de certains feuillus

Erable et bouleau en automne

Erable et bouleau en automne

La coloration automnale des feuilles est un phénomène évidemment lié à leur chute à venir : sauf exceptions (mélèze, arbres à feuillage coloré), seuls les feuillus à feuillage caduc se parent de couleurs éclatantes à l'automne. Mais pourquoi de nombreux feuillus des régions tempérées perdent-ils leurs feuilles à l'approche de l'hiver ? Principale raison à cela : permettre la survie de l'arbre durant l'hiver. En effet, en hiver, sous nos climats, le sol est souvent gelé : les racines ne peuvent donc pas puiser l'eau nécessaire à la vie de l'arbre. Celui-ci doit donc économiser le peu d'eau dont il dispose : il lui faut donc limiter au maximum les pertes d'eau par évapo-transpiration. Or, les feuilles perdent beaucoup d'eau par leurs feuilles, et plus précisément par leurs stomates (petits orifices dans le tissu foliaire permettant les échanges gazeux avec l'atmosphère) : on l'a tous constaté, un arbre en feuilles consomme davantage d'eau qu'un arbre nu. Pour sa survie, l'arbre doit donc se débarrasser de ses feuilles : dès l'approche de l'hiver, elles tombent.
Les arbres et arbustes à feuillage persistant, eux, présentent des feuilles de petite taille, peu découpées, coriaces, souvent vernissées, résistantes à la fois au gel et à la sécheresse (olivier, citrus, buis, lierre, lauriers, troène, houx...). Moins fragiles et moins dispendieuses en eau que celles des feuillus caduques, ces feuilles-là passent l'hiver sans problème.

Jours courts, températures fraîches : l'arbre se prépare à l'hiver

Ginkgo biloba

Ginkgo biloba

Pas besoin de calendrier : l'arbre sait quand l'hiver approche. Deux signaux lui indiquent qu'il est temps de se préparer à la mauvaise saison : le raccourcissement de la durée des jours et la baisse des températures. Deux hormones, dont la synthèse est fonction de ces deux paramètres extérieurs, sont impliquées dans le phénomène d'abscission (=chute des feuilles) : l'auxine et l'éthylène. Tant que l'hormone dominante est l'auxine, le végétal demeure en période de végétation. Mais dès que l'éthylène prend le dessus sur l'auxine, ce qui se produit lorsque la photopériode (=durée du jour) et la température diminuent, la plante entre dans sa période de repos.
L'éthylène induit en effet la synthèse d'une enzyme, à la base du pétiole, qui détruit la paroi des cellules et fragilise ainsi la zone d'attache de la feuille à la tige : on parle de zone d'abscission. Sous l'action du vent et le poids de la feuille, la feuille finit par tomber au sol, où elle sera dégradée en humus et enrichira ainsi le sol de matières nutritives (dans la nature, tout se recycle !).

Mais pourquoi ces coloris flamboyants ?

Feuille d'érable en automne

Feuille d'érable en automne

En même temps qu'apparaît la zone d'abscission, un tampon liégeux se forme à l'endroit de la future cicatrice laissée par la feuille : ce tampon bloque progressivement les échanges de sève entre la feuille et le reste de l'arbre. La sève brute, qui remonte des racines, n'alimente plus la feuille qui se trouve privée des éléments minéraux indispensables à la synthèse de la chlorophylle. De même, la sève élaborée, riche en sucres issus de la photosynthèse, ne peut atteindre la tige : elle reste dans la feuille.
D'une part, la feuille ne peut donc plus synthétiser de chlorophylle : celle-ci étant très instable, elle disparaît rapidement de la feuille. Cette chlorophylle verte masquait la présence d'autres pigments : la xanthophylle, jaune, et les carotènes, oranges. Une fois la chlorophylle disparue, la feuille ne paraît donc plus verte, et prend des teintes jaune à rouge orangé, selon les pigments majoritaires.
Chez certains arbres, comme l'érable, le chêne rouge ou le sumac de Virginie (Rhus typhina), d'autres pigments sont synthétisés à l'automne : les anthocyanes et les phénols. De couleur rouge, pourpre ou violette, ils sont synthétisés, sous l'action de la lumière, à partir de sucres et de protéines.

Il est beau, mon érable, cette année !
Les feuilles prennent des teintes rouges plus ou moins vives selon les années, en fonction des conditions météorologiques et pédologiques. Ainsi, la coloration est d'autant plus intense que :

Les plus belles couleurs d'automne

Sumac en automne

Rhus typhina (Sumac)

De nombreux arbres et arbustes sont beaux en automne, mais chez certains, les couleurs sont particulièrement remarquables :

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