L'essentiel sur les arbres

Les plantes en général et les arbres en particulier, ont un incroyable pouvoir: celui de concentrer les sels minéraux, l'eau et le gaz carbonique.

Les racines sont en interaction avec la vie du sol et en réseau avec des microorganismes comme les champignons. Grâce à ce réseau, les racines puisent l'eau et les sels minéraux.

Les feuilles permettent à l'arbre de concentrer le gaz carbonique afin de pouvoir l'assimiler et fabriquer la matière organique.

Les arbres fertilisent la terre en apportant en surface les éléments nutritifs présents en profondeur, mais absents en surface du fait du lessivage par les eaux de surface ou de l'exploitation intensive du sol.

Ils favorisent aussi la rétention et la percolation d'eau grâce à leur relation symbiotique avec les champignons et les autres organismes vivants du sol.

Un arbre produit une abondance de fleurs et de fruits sans appauvrir son environnement. Il se nourrit de tout ce qui est autour de lui sans prétériter l'avenir.

En effet pour fabriquer un kilogramme de matière sèche, l'arbre doit absorber le gaz carbonique de 4000 m3! Il filtre l'air et le purifie.

Restaurer la planète

C'est la partie aérienne que l'on perçoit le mieux, puisqu'elle est visible, mais il faut imaginer que la partie souterraine, les racines, est encore plus importante pour le fonctionnement de la plante.
Les racines permettent la jonction, le lien entre l'eau, le sol et la partie aérienne de l'arbre .

En effet elles jouent plusieurs rôles importants:

1. La fixation de l'arbre dans le sol
2. Le stockage des réserves
3. L'alimentation en eau et la nutrition minérale
4. La fabrication du sol (on parle de 500 ans pour 25mm de sol)
5. Le filtrage des polluants (nitrates, phosphate, herbicides, etc...)
6. La protection contre l'érosion
7. L'infiltration( percolation) des eaux

Il existe deux types de racines:

• -les racines ligneuses (diamètre de quelques millimètres à quelques décimètres)

Elles accroissent le volume du sol exploré et exploité par l'arbre et stocke des réserves.

• -les racines fines (diamètre d'un dixième à 1 millimètre)

Ce sont les plus nombreuses, mais aussi les plus fragiles, elles vivent une saison de végétation, sauf pour celle qui vont se lignifier pour devenir une racine ligneuse. Ces racines représentent que 5% de la masse racinaire, mais 90% de la longueur totale (Kozlowski et Pallady, 1997).

Des racines profondes et étendues permettent à l'arbre de mieux puiser l'eau et les sels minéraux, en outre elles sont aussi à l'abri des températures extrêmes. Ainsi à la belle saison, l'arbre redémarrera plus vite et il sera moins sensible aux différents facteurs négatifs de l'environnement.

Enfin il ne faut pas oublier que les racines sont en interaction permanente avec la vie du sol, notamment les mycorhizes, champignons symbiotiques qui aident les arbres à se procurer l'eau et les sels minéraux en échange de matière organique produite par l'arbre. Cette symbiose est fondamentale, c'est pourquoi nous conseillons de mycorhizer les jeunes plants et de mettre du vermicompost lors de la plantations. Cela permet d'optimiser la croissance des jeunes plants.

Exemple du réseau racinaire d'un pommier de 26 ans (Schéma réalisé à partir d'une étude de East Malling Research Station (GB))

Tous les arbres utilisent la lumière comme source d'énergie. Ils captent cette énergie grâce à la chlorophylle présente dans les feuilles.
Les feuilles captent aussi le gaz carbonique par les stomates et reçoivent l'eau pompée par les racines. Elles élaborent à partir de la lumière, du gaz carbonique et de l'eau, des sucres qui seront distribués dans toute la plante.
Ainsi les arbres poussent en hauteur et en largeur, afin de mieux exposer leurs feuilles à la lumière pour plus produire et se développer encore davantage, ainsi de suite...

Exemple...Un chêne adulte peut porter environ 250 000 feuilles!


La croissance d'un arbre est conditionnée à son apport en eau, en carbone et en sels minéraux. Si l'eau manque, l'arbre va fermer ses stomates pour éviter de la perdre, mais manquera de carbone. Il manquera aussi de sels minéraux puisque c'est l'eau qui les transporte.

La grande majorité des plantes supérieures font de la photosynthèse, c'est à dire un ensemble de réactions biochimiques qui vont casser les molécules d'eau pour faire des molécules de sucres (matière organique dont dépend l'homme) en utilisant le gaz carbonique. L'oxygène est le déchet de la photosynthèse. 

La photosynthèse ne peut se faire que s'il y a de l'eau, des sels minéraux, du gaz carbonique et de la lumière en suffisance.
Ces ressources sont disponibles, mais à faible flux. C'est pourquoi les capteurs de ces ressources sont gigantesques (feuilles et racines).

"Un jeune châtaigner de 8 mètres de hauteur a une surface externe de 340 m2; pour un Epicea de 12 mètres, cette surface se monte à 530 m2" (Plaidoyer pour l'arbre, Francis Hallé) Avec la même méthode, Pour un arbre de 50 mètre de hauteur on obtient 1,25 hectare!!

Si on calcule la surface d'échange des cavités foliaires intérieures dont l'ouverture est contrôlée par les stomate, il faudrait multiplier la surface externe par 30!!

Selon l'avancée de la recherche, la surface racinaire serait 130 fois supérieur à la surface externe, ce qui donne pour un arbre de 50 mètres de hauteur, une surface foliaire externe de 37,5 hectare et une surface racinaire de 162,5 hectares, soit un total de 200 hectares de surfaces d'échange!!

On comprend mieux l'impact de la déforestation sur la planète si on compte le nombre d'arbres détruits chaque année et que l'on estime à plus de 3 milliards...

Si on revient aux échanges foliaire, la plupart des plantes vont ouvrir leur stomate ("porte" sous les feuilles) pour faire entrer le gaz carbonique et en même temps, perdre beaucoup d'eau par transpiration.

C'est pourquoi l'eau, la photosynthèse et la croissance sont très liées.

On peut penser que le rapport de 1 molécule de gaz carbonique fixée par la photosynthèse pour 500 molécules d'eau transpirée et donc "perdue" est mauvais. Mais la raison en est la fonction de régulation de la chaleur par la transpiration: elle évacue la chaleur en trop captée par les pigments photosynthétiques.

En effet les plantes ne peuvent pas se protéger du rayonnement solaire en se mettant à l'ombre...

Cette transpiration est essentielle pour l'approvisionnement en carbone de la plante. En effet le carbone entre par les stomates, mais en contre-partie, la plante perd de l'eau pour le laisser entrer.

On estime qu'une plante, au plus chaud de l'été, consomme 50% de l'énergie reçue pour transpirer.

L'eau est essentielle à tous les êtres vivants et les plantes ne font pas exception. Elle constitue jusqu'à 90% de leur masse (plante à fleur).

Elle est le solvant vital pour les réactions biochimiques végétales. C'est aussi elle qui permet le transport des sucres synthétisés, des sels minéraux et des molécules d'une cellule à l'autre. Mais surtout, l'eau est le substrat de la photosynthèse.

L'oxygène de l'eau est libéré par les plantes au cours de la photosynthèse et est rejeté dans l'atmosphère.

L'eau permet aussi de gonfler la surface foliaire et de mieux capter la lumière.

Quelques chiffres:

97% de l'eau ne fait que transiter dans une plante et est transpirée par cette dernière.

2% est conservé pour la croissance en volume.

1% est utilisé par la photosynthèse.

Si la plante manque d'eau, la croissance et donc le rendement baisse, cette corrélation est bien connue.

Cette eau permet aussi à l'arbre de contrôler sa température grâce à la transpiration, si cette transpiration ne peut pas se faire, l'arbre "surchauffe" et ferme ses stomates, stoppe sa photosynthèse et produit moins...Si le manque d'eau persiste, l'arbre puise dans ses réserves et produit du CO₂.

Pour un arbre, il y a deux types de stress hydrique.

Si l'eau est trop abondante, les racines pourrissent. L'arbre n'est plus alimenté en eau et meurt.

En cas de manque d'eau, la plante ferme ses stomates. Les échanges nécessaires à la photosynthèse sont stoppés, l'arbre ne peut plus faire de photosynthèse et ne produit plus.

En effet si l'eau n'est pas assez disponible dans le sol, la transpiration sera supérieure à l'absorption.

Ce stress hydrique provoque une baisse de la productivité de la photosynthèse et peut même endommagé l'arbre de façon sévère. La cavitation (correspond à l'embolie chez les animaux) ou "air seeding" peut survenir. En effet sous l'effet de la tension entre l'eau perdue et l'eau absorbée, la colonne d'eau entre les racines et les feuilles peut être interrompue et des bulles d'air peuvent apparaître. Ces vaisseaux sont perdus pour la plante et peuvent mener à la mort d'un arbre si la cavitation se généralise.

Ce phénomène est favorisé par une forte transpiration, donc lorsque il fait chaud et sec, mais aussi lorsque l'eau n'est pas disponible dans le sol.

En cas de sécheresse prolongée, les plantes vont même perdre de la biomasse et émettre du carbone: la végétation meurt et accélère le réchauffement climatique.