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Éclairages sur les notions

Petit lexique des notions scientifiques que l'on retrouve à travers le site Phénoclim

Degrés jours

Pour lever leur dormance, à la sortie de l’hiver, les végétaux ont besoin d’accumuler une certaine quantité de chaleur. Une fois cette quantité de chaleur atteinte, un signal permet à la plante de débourrer (éclosion des bourgeons) ou de fleurir en toute sécurité.

Pour appréhender l’accumulation de chaleur ressentie par les plantes, on s’intéresse à la somme de degrés jour. Du 1er décembre au 30 juin, si la température moyenne journalière est supérieure à 5°C, elle est additionnée aux autres cas semblables sur cette période.

Exemple : Sur la période 1er janvier au 5 janvier :

01/01 : 1°C = 0
02/01 : 5°C = 5
03/01 : 7°C = 7
04/01 : 3°C = 0
05/01 : 2°C = 0

Somme de degrés jour = 0 + 5 + 7 + 0 + 0 = 12

La dormance

À la fin de l’été, l’arbre rentre doucement en dormance, un phénomène qui correspond à un ralentissement de l’activité métabolique. Être en dormance permet à l’arbre de résister aux gels hivernaux. Pour lever sa dormance et redémarrer son activité métabolique, l’arbre a besoin d’accumuler une certaine quantité de froid durant l’hiver. Une fois cette quantité de froid reçue, l’augmentation des températures permet à l’arbre de fleurir et débourrer.

 

Le cycle annuel des arbres

 

Indice de printemps

Calculé sur toutes les données de débourrement (date d’éclosion des bourgeons) des espèces suivies dans Phenoclim, l’indice de printemps permet d’estimer de façon globale la réaction de la phénologie des végétaux face aux variations du climat.

L’indice de printemps représente par année et par classe d’altitude la précocité ou la tardivité en nombre de jours par rapport à la moyenne. La moyenne est calculée sur toutes les années et est dépendante de la classe d’altitude et de la région de chaque site.

La limite altitudinale

En montagne, quand l'altitude augmente et que les températures baissent, la durée de la saison de végétation diminue. Une saison de végétation trop courte remet en cause la survie de l’arbre. En dessous de 100 jours, l’arbre n’a pas assez d’énergie pour investir dans sa croissance, sa reproduction ou pour produire et stocker des réserves dans ses racines. Les chances de survie de l’arbre sont limitées si l’arbre n’a pas assez de réserves pour faire face à l’hiver et pour redémarrer son activité au printemps suivant.

Une période de végétation trop courte avec des températures trop froides est l’une des raisons pour laquelle les arbres disparaissent à mesure que l’on monte en altitude.

La modélisation

Modéliser c’est décrire et traduire des phénomènes naturels complexes sous forme mathématique. L’objectif est de se rapprocher le plus possible des observations de la réalité.

Le modèle qui tente de prédire les dates de débourrement, qui considère uniquement la quantité de froid (hiver) et la quantité de chaleur (printemps), est relativement fiable par rapport à ce qu’on observe.

 

Schéma synthétique du principe de modélisation

 

La photopériode

La photopériode, durée du jour et de la nuit, a un rôle important sur les cycles saisonniers de la  faune. Sur la phénologie des végétaux son impact reste mineur en comparaison de la température. Actuellement des recherches sont en cours pour comprendre l’importance que peut jouer la photopériode sur la levée de la dormance.

La photosynthèse

La photosynthèse est la capacité des plantes à produire de l’énergie sous forme de carbone à partir de l’énergie lumineuse et du dioxyde de carbone (CO2) absorbé. Ce mécanisme complexe existe grâce à la chlorophylle, un pigment essentiel pour la plante qui lui donne généralement sa couleur verte.

Pour l’exemple des arbres, l’arbre a plusieurs choix pour répartir le carbone assimilé par la photosynthèse. Il peut l’utiliser pour :

  • la croissance de ses branches, de son tronc, de ses racines
  • la floraison et la fructification autrement dit pour sa reproduction
  • la production et le stockage de réserves dans les racines.

La saison de croissance

La saison de croissance, également appelée saison ou période de végétation, est une période primordiale pour les arbres et les plantes en général. C’est durant ce lapse de temps que les espèces végétales peuvent faire la photosynthèse.
La température, en particulier au niveau des racines, doit atteindre au minimum 5°C à 7°C pour que la croissance des arbres se mette en route durant la période de végétation.

La senescence

En automne, la température moyenne journalière diminue ainsi que la durée du jour. Différents processus se mettent en place pour permettre à l'arbre de faire face à l'hiver :

La première étape est la résorption : l’arbre récupère les pigments, riches en azote, présents dans les feuilles. La chlorophylle, qui donne leur couleur verte aux feuilles, est le premier pigment à quitter la feuille, suivie par d'autres pigments comme les caroténoïdes, qui peuvent donner des couleurs jaune à rouge. L’azote des pigments est récupéré par l’arbre en passant dans la sève vers le tronc et les racines.

L’azote est un élément difficile à acquérir pour la plupart des plantes, il est donc essentiel pour elles de les conserver sous forme de réserves.

L'étape suivante est l'abscission des feuilles : du liège est produit à la base du pétiole (tige de la feuille). Il n'y a plus d'échanges entre les feuilles et l'arbre et les feuilles tombent.





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