La définition de la forêt varie en fonction des différents organismes et pays, mais peut être classiquement définit comme : « un lieu de cohabitation entre espèces d’arbres, d’arbustes, de champignons, de levures, d’insectes et de vertébrés qui vivent en interdépendance » (Observatoire de la biodiversité et de la forêt). Dans cet environnement, les arbres sont au centre du système et remplissent plusieurs rôles. Commençons d’abord par comprendre le fonctionnement d’un arbre.
Le fonctionnement d’un arbre
Les arbres sont composés de plusieurs parties principales : les racines, le tronc, les feuilles et parfois des fruits et fleurs ; chacune remplissant un rôle bien précis. Ceux-ci se distinguent des autres végétaux par la production de tissu ligneux, le bois, formé par des tissus rigides appelés xylème secondaire (ou aubier), qui permettent à l’arbre de se maintenir debout et de croître en hauteur. Les principales parties de l’arbre sont :
- Les racines : Elles jouent un double rôle important pour les arbres en permettant dans un premier temps, d’ancrer l’arbre dans le sol et ainsi l’aider à résister aux intempéries. Deuxièmement, les racines absorbent l’eau et les minéraux du sol grâce à des poils situés à leurs extrémités.
- Le tronc et les branches : Le tronc et les branches contiennent deux types de vaisseaux qui transportent la sève de l’arbre. Tout d’abord, la sève élaborée, produite dans les feuilles, elle circule à travers le phloème pour fournir des sucres aux cellules de l’arbre et enfin la sève brute, absorbée par les racines, elle est transportée par le xylème pour nourrir les parties supérieures de l’arbre.
- Les feuilles : Les feuilles sont les organes où a lieu la photosynthèse, un processus clé qui permet à l’arbre de produire des molécules organiques (comme le glucose) à partir de la lumière du soleil, du CO₂, de l’eau et des nutriments. Ce processus est essentiel pour la production de nourriture pour de nombreuses espèces, y compris les humains, et libère de l’oxygène, nécessaire à la respiration cellulaire des êtres vivants. De plus, les feuilles permettent en partie la circulation de la sève brute vers les parties hautes de l’arbre via la transpiration.
Croissance et développement de l’arbre
La vie d’un arbre commence sous forme de graine. Cette graine va utiliser ses propres ressources pour germer et développer ses premières racines et feuilles (appelées cotylédons, elles sont déjà présentes dans la graine afin de réaliser la photosynthèse permettant la croissance initiale).
La croissance de l’arbre qui en suit va durer entre 10 à 80 ans en fonction des espèces et impliquera une compétition du jeune arbre avec la végétation environnante pour accéder à la lumière. La croissance, autant aérienne que souterraine s’effectuera depuis les extrémités des branches et des racines appelés méristèmes. Les méristèmes sont des zones de cellules capable de se diviser indéfiniment, permettant une croissance théoriquement infinie.
L’arbre adoptera une forme dictée par son environnement, influencée par la lumière et l’espace disponible. Durant sa croissance, les branches basses de l’arbre sont délaissées et l’arbre peut se tordre pour accéder à la lumière.
De plus, la croissance de l’arbre ne sera pas seulement verticale mais aussi horizontale. Cette croissance horizontale est due aux méristèmes secondaires présent sous l’écorce. Ces méristèmes créent de nouveaux vaisseaux (xylème et phloème) formant chaque année un nouveau cerne indiquant ainsi l’âge de l’arbre. La discipline scientifique rattachée à la lecture des cernes visible sur la section d’un tronc et de l’analyse de l’évolution de leurs caractéristiques s’appelle la dendrochronologie. Au fil des années, les cernes internes meurent et servent de support à l’arbre, en effet, un tronc solide combiné à un ancrage puissant protègent l’arbre des vents. De plus, la sève circule sous l’écorce, ce qui explique pourquoi des arbres creux peuvent rester vivants malgré la mort des cernes internes.
Par ailleurs, cette croissance peut être limitée en fonction de plusieurs facteurs :
- Le sol : s’il est pauvre en nutriments ou trop compacté, l’arbre peut avoir du mal à puiser ce dont il a besoin pour croître
- L’eau : un excès ou un manque d’eau peut nuire à la croissance de l’arbre. En période de sécheresse, l’arbre peut réduire sa croissance pour économiser l’eau.
- Le climat : les arbres sont adaptés à des conditions climatiques spécifiques. Les vents violents, le gel et les tempêtes peuvent casser les branches, déraciner un arbre et divers dommages physiques. Des températures trop froides peuvent endommager les tissus de l’arbre, et trop chaude entraîner une perte d’eau excessive
- Les champignons, parasites et les maladies : peuvent endommager les feuilles, les branches ou les racines, infecter l’arbre ou encore affaiblir sa structure.
La forêt : de multiples interactions!
La forêt est constitué d’un ensemble d’organismes vivants présent dans un même lieu et entretenant des relations entre eux et avec leur milieu physico-chimique aérien et souterrain, on parle alors d’écosystème forestier.
De ce fait, les arbres interagissent de multiples façons avec leur environnement et les autres êtres vivants. Par exemple, les arbres, au sein de l’écosystème forestier :
- Fournissent aussi des ressources (habitat, alimentation, …) pour de nombreuses espèces animales et végétales. Par exemple : les branches et le tronc abritent des oiseaux, des insectes, petits mammifères et champignons. Les racines stabilisent le sol et créent des espaces pour une riche biodiversité souterraine.
- Interagissent à travers un réseau souterrain complexe appelé mycorhizes. Ce réseau souterrain est composé de racines et de champignons et permet un échange de flux nutritifs importants entre plantes. On l’appelle communément le wood wide web.
- Influencent les conditions du sol et de l’eau dans une forêt, les feuilles tombées, se décomposent et enrichissent le sol en nutriments, ce qui favorisera ensuite la croissance de nouvelles plantes.
- Permettent un processus crucial pour le climat local et global, car ils réduisent les gaz à effet de serre (absorption de carbone, lien fiche carbone) et régulent l’humidité de l’air (influence les cycles de l’eau).