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Pourquoi les feuilles changent-elles de couleur à l’automne ?

Crédits : jplenio/pixabay

Ce mardi 22 septembre à officiellement marqué l’arrivée de l’automne 2020. Partout sur la Terre, la durée du jour était alors égale à celle de la nuit. Ainsi depuis mercredi, les nuits durent plus longtemps que les jours. Et forcément, les arbres le ressentent.

Au revoir la chlorophylle

Tous les ans, c’est le même embrasement : les feuilles caduques meurent petit à petit, passant du vert au jaune et à l’orange, nous offrant à chaque fois des paysages exceptionnels. Mais comment expliquer ce changement de couleurs ?

Pendant une grande partie de l’année, les feuilles sont de véritables bêtes de somme, convertissant le dioxyde de carbone, l’eau et la lumière solaire en énergie dans un processus biochimique très complexe appelé photosynthèse. Pour opérer, ces feuilles ont alors besoin d’un pigment indispensable : la chlorophylle (qui signifie « feuille verte » en grec), qui absorbe les radiations rouges et bleues de la lumière du soleil. À l’inverse, elles réfléchissent les longueurs d’ondes vertes, d’où leur apparence.

Couleurs de feu

Mais n’oublions pas que la chlorophylle n’agit pas toute seule. Les feuilles contiennent également d’autres pigments : les carotènes (oranges) et les xantophylles (jaunes). Ces derniers permettent l’absorption de la lumière du soleil, qu’ils transfèrent ensuite à la chlorophylle pour la photosynthèse.

Alors que l’été touche à sa fin, les jours raccourcissent. Autrement dit, il y a moins de lumière solaire et donc plus d’obscurité. L’air devient également de plus en plus sec. Le processus de photosynthèse, dans ces conditions, devient alors beaucoup trop coûteux pour les arbres. Ainsi, ils se mettent en « veilleuse » et ralentissent leur métabolisme.

La chlorophylle, désormais inutile, est donc balayée. Les « briques » qui la composent quittent les feuilles avec la sève pour être stockées dans le tronc, les branches ou les racines. Elles seront de nouveaux ré-assemblées au printemps pour former de nouveaux pigments. La chlorophylle hors course, les pigments jaune et orange prennent alors le dessus, nous offrant des paysages couleurs de feu.

Puis, peu à peu, l’arbre laisse mourir ses feuilles. Il récupère, via la sève, tous les nutriments et substances encore utiles afin de les stocker pendant l’hiver. C’est pourquoi, vidées de toute substance, les feuilles affichent une teinte brune.

En parallèle, les arbres forment, à la base de chacune d’entre elles, un petit bouchon composé de subérine et de callose, empêchant finalement la sève de circuler. La pétiole – la petite « tige » soutenant la feuille – se fragilise alors et finit par céder. Résultat : le feuillage tombe.

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Crédits : pepperminting/pixabay

Les anthocyanines, des pigments protecteurs ?

Vous remarquerez enfin que certains arbres, à l’instar du sumac ou de l’érable du drapeau canadien, affichent des teintes rouges plutôt que des tons jaunes-orangés. Ces couleurs proviennent de pigments appelés anthocyanes. Contrairement aux carotènes et aux xanthophylles, qui sont toujours présents dans la feuille, ceux-ci sont produits uniquement à l’automne chez certaines espèces, lors de cette période de transition avant la chute des feuilles.

Quelle est leur fonction ? Certains pensent qu’il s’agit d’un avertissement adressé aux parasites qui souhaiteraient passer l’hiver dans l’arbre. Les plantes produisant des anthocyanines sont en effet riches en phénols, indigestes pour de nombreux insectes.

Une autre hypothèse suggère que les anthocyanines, par leur puissant pouvoir antioxydant, protègent les feuilles des dégâts des rayons solaires une fois la chlorophylle détruite au début de l’automne. Aussi, quand le temps est particulièrement pluvieux et couvert, les feuillages rouges se font rares. Tout simplement parce que sans lumière, les arbres n’ont pas besoin de la protection supplémentaire.