L’arbre et son milieu

L'appel de la forêt, le podcast EcoTree

avec Juliette
Poumon vert de la planète, la forêt nous est indispensable pour respirer, mais connaissez-vous réellement tous ses secrets et ses enjeux ? Vous avez enfin l'occasion d'enrichir vos connaissances grâce à notre podcast 100% forêt.
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Episode 2: Nous nous penchons sur l'environnement des arbres : le climat, le sol et le relief

Pour les organismes vivant à la surface de la Terre, le soleil est la source d’énergie la plus importante.
L’énergie lumineuse est indispensable au fonctionnement de la photosynthèse, dont le processus a été expliqué dans l’épisode précédent : Qu’est ce qu’un arbre ?
Seulement 1 à 2% de l’énergie reçue du soleil est transformée en matière organique.
Une forêt de feuillus, par exemple, fabrique 25 à 30 tonnes de matière organique par hectare et par an.
Les plantes et les arbres ont des capacités d’adaptation remarquables, pour tirer profit de l’énergie lumineuse.
On note par exemple :
  • Que les feuilles sont disposées en mosaïque à l’extrémité des rameaux, afin de recevoir un maximum de lumière.
  • Que les plantes grimpantes font tout ce qu’elles peuvent pour se hisser vers la lumière.
Une forêt mélangée comporte quatre niveaux de végétation :
  1. Le premier niveau est appelé la strate arborescente : les couronnes des grands arbres (hêtres, chênes et frênes…) dominent à 20 ou 30 mètres de haut. Ils captent la majorité de la lumière incidente, parfois même la totalité quand les houppiers (c’est-à-dire les branches situées au sommet des troncs) se rejoignent.
  2. Le deuxième niveau est appelé la strate arbustive, formée par le feuillage des jeunes arbres et des arbrisseaux tels que le noisetier.
  3. Le troisième niveau se nomme la strate herbacée, composée de jeunes plantes et plantes à fleurs (comme les bruyères ou les myrtilles), également appelées sous-arbrisseaux, et de plantes semi-ligneuses (telles que les framboisiers).
  4. Enfin, le dernier niveau, qui se développe au ras du sol, est appelé la strate muscinale. Il est composé des mousses et des champignons.
Les radiations thermiques (couramment appelées infrarouges) sont également source d’énergie. Elles sont déterminantes pour la température du milieu, qui varie selon :
  • Le moment du jour.
  • Les saisons.
  • Le relief.
  • L’altitude.
Les facteurs climatiques ont une action directe ou indirecte sur la végétation. Par exemple, les gelées tardives peuvent compromettre le développement des feuilles, la formation des fleurs et donc des fruits, et les périodes de longue sécheresse affaiblissent certains arbres et favorisent l’invasion de parasites.
La répartition de l’eau dans un massif forestier est liée à plusieurs phénomènes :
  1. Suite à l’évaporation de l’eau tombée sur le feuillage et sur le sol et à la transpiration des végétaux, une partie de la pluie retourne dans l’atmosphère. On parle alors d’évapotranspiration.
  2. Une partie de l’eau parvient au sol directement ou par écoulement le long des troncs.
  3. Arrivant au sol, l’eau ne ruisselle pas : une partie est retenue par les couches supérieures du sol ou absorbée par les plantes (pour former la sève brute).
  4. L’eau s’infiltrant profondément dans le sol parvient aux nappes phréatiques ou elle s’écoule horizontalement pour alimenter les sources et les rivières.
Les forêts jouent ainsi un rôle important de régulation du cycle de l’eau.
Pour un arbre, le sol est :
  • Un lieu de fixation pour ses racines .
  • Une réserve d’aliments nutritifs (eau et sels minéraux).
La structure et les propriétés d’un sol varient selon les régions.
De haut en bas, les sols sont composés :
  1. D’une première couche de feuilles mortes et de déchets organiques non décomposés, essentiellement d’origine végétale, formant la litière. Un hectare de forêt est couvert de douze à quinze tonnes de litière et en produit trois à neuf tonnes par an.
  2. D’une seconde couche, faite de terre noirâtre riche en matière organique, provenant de la décomposition de la litière et formant l’humus. La limite entre la litière et l’humus n’est pas toujours facile à définir.
  3. D’une troisième couche de terre brunâtre (couleur due à la présence d’oxyde de fer), de texture argileuse, où s’accumulent les éléments organominéraux.
  4. D’une quatrième et dernière couche appelée la “roche-mère”, qui correspond au substrat géologique originel.

Les racines des arbres explorent surtout la couche de terre brunâtre, c’est à dire la troisième couche, mais peuvent également pénétrer dans la roche-mère.
Le développement et la croissance des plantes dépendent de la nature et des propriétés du sol, c’est à dire sa richesse en nutriments, de son régime hydrique et de son degré d’aération.
Les arbres ayant un enracinement superficiel comme le hêtre, l’épicéa ou encore le charme, se contentent d’un sol peu profond ; d’autres ont besoin de sols profonds, tels le chêne, le mélèze ou encore le châtaignier.
Les arbres absorbent d’immenses quantités d’eau, qu’ils vont puiser dans le sol. Un bon sol n’en contient ni trop, ni trop peu.
Quand le sol est gorgé d’eau en permanence, il s’appauvrit en oxygène. De rares essences peuvent se développer dans de tels sols : aulnes, saules…
La fertilité des sols dépend de la quantité des éléments nutritifs disponibles et absorbables par les plantes. Certains arbres, tels que le frêne et les érables exigent des sols riches. D’autres, tels que le bouleau et le pin sylvestre, se contentent de sols pauvres,.
Et pour finir, le dernier facteur important pour le développement des arbres : le relief. Le relief amplifie les facteurs climatiques et agit sur la vie des sols. Il est à l’origine de transferts de matériaux et d’eau dans les sols. Le relief influence la température, qui sera plus élevée sur les pentes tournées vers le sud, mais aussi l’exposition aux vents, qui seront plus violent sur les plateaux.
Le taux d’oxygène de l’air diminue avec l’altitude.
Modifier le milieu dans lequel les arbres se développent n’est pas possible et le sylviculteur doit donc utiliser des essences adaptées et maîtriser la végétation concurrente.
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