Pour les peintres, les photographes, les promeneurs, l’automne est sans conteste la plus belle saison. Les arbres se parent de couleurs chatoyantes, des nuances de jaune, d’orange et de rouge, offrant à nos yeux comme le bouquet final  d’un feu d’artifice naturel.
Mais quelle est la cause de cette débauche de couleurs?

Commençons par le commencement : qu’est-ce qu’une feuille?

Feuille de Lampsane commune

Une feuille, que ce soit une feuille d’une plante herbacée ou une feuille d’un arbre, c’est en réalité une centrale qui produit l’énergie nécessaire pour que la plante vive, croisse et se reproduise.

Elle capte l’énergie de la lumière provenant du Soleil et l’utilise pour transformer l’eau et le dioxyde de carbone (extrait de l’air) en sucres qui sont la nourriture de la plante. C’est ce qu’on appelle la photosynthèse.

Ces sucres seront ensuite transportés et utilisés dans d’autres endroits de la plante en fonction de ses besoins, par exemple lors de la fabrication des fleurs.

Seules les plantes, les algues et certaines bactéries sont capables de ce prodige. L’existence de tous les autres êtres vivants (champignons, animaux, etc…) dépend des composés organiques élaborés par les organismes photosynthétiques.

Deuxième question : pourquoi (presque toutes) les feuilles sont-elles vertes?

–
Au sein des feuilles, la conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique est réalisée par plusieurs sortes de pigments.

Les pigments majoritaires sont ceux de la chlorophylle: elle absorbe surtout la lumière rouge et bleue, et réfléchit une partie de la lumière verte. Cette lumière verte réfléchie est captée par nos yeux.

D’autres pigments utilisés dans la photosynthèse sont présents dans les feuilles, mais en moins grandes quantités : ce sont les carotènes, xanthophylles et anthocyanes, qui réfléchissent la lumière rouge et orangée.

La couleur verte des feuilles s’explique donc :

– d’une part par la prédominance de la chlorophylle qui réfléchit une partie de la lumière verte,

– et d’autre part par la plus grande sensibilité de notre œil à la lumière verte qu’aux lumières rouges et orangées.

Que se passe-t-il en automne?

Dans nos régions tempérées, l’automne voit la température moyenne et la durée de l’ensoleillement diminuer. Le gel va bientôt faire son apparition.

Le tronc et les branches de l’arbre sont bien isolés par l’écorce : ils peuvent résister au froid sans consommer beaucoup d’énergie.

Tronc d’un Frêne commun

Ce n’est pas le cas des feuilles qui ont une grande superficie pour un petit volume. Pour se protéger du froid, elles consommeraient bien plus d’énergie qu’elles n’en produiraient.
D’autre part, l’arbre puise l’eau qui lui est nécessaire par ses racines, et elle s’évapore par les feuilles. Mais en hiver, et notamment en période de gel, il y a beaucoup moins d’eau disponible dans le sol.
Nos arbres feuillus vont donc éliminer leurs feuilles à la fois pour économiser de l’énergie et pour se protéger de la déshydratation.
Mais ils devront en revanche puiser dans leurs réserves pour les reconstituer au printemps suivant.

Automne près de Bousval

Les feuilles sont munies de capteurs sensibles à la lumière solaire : quand la durée de l’ensoleillement diminue, une hormone (l’éthylène) est produite. C’est un signal qui va enclencher une série d’étapes.

Tout d’abord, les nutriments contenus dans les feuilles sont transférés dans les fruits et les graines, ou bien dans les racines comme réserves pour le printemps suivant.

Mirwart, le vallon du Parfond Ry en automne

Ensuite, l’arbre va produire de petits bouchons de liège. Ceux-ci arrivent dans les pédoncules des feuilles et bouchent les canaux qui apportaient la sève brute aux feuilles.

Sans l’apport de la sève brute, les pigments se dégradent peu à peu. La chlorophylle, qui a une durée de vie plus faible que les autres pigments, va disparaître la première. Les pigments secondaires (qui réfléchissent les lumières rouges et orangées et qui étaient masqués par la chlorophylle) deviennent alors visibles pendant un certain temps.

Mais bientôt, non alimentées par la sève brute, les feuilles meurent et tombent lors des coups de vent. Les cicatrices qu’elles laissent sur les branches sont rapidement colmatées par une fine couche de liège isolante.

Ce processus ne se produit pas dans les régions plus chaudes : là-bas, la photosynthèse a lieu toute l’année et les arbres y gardent leurs feuilles.

Le cas des conifères

Les feuilles de conifères (les aiguilles) sont recouvertes d’une fine couche de cire isolante. Elles ne consomment donc pas beaucoup d’énergie pour se protéger du froid, et l’arbre n’est pas obligé de s’en défaire pour survivre durant la mauvaise saison.

Un bois de conifères en hiver, près de Libramont

En outre, les conifères, le houx et le lierre emmagasinent dans leurs feuilles des substances protectrices (des antigels) leur permettant de résister au froid. Elles continueront la photosynthèse tout au long de l’année.