Par un jour gris d’octobre, le froid vous saisit dès que vous passez la porte. Vous contemplez l’immense érable dans votre cour ainsi que les allées de chênes et de bouleaux qui peuplent les rues de votre quartier et vous remarquez que votre environnement est un peu moins vert.
Des tons orange foncé, jaune vif et rouge chaleureux forment une canopée de nuances automnales qui parviennent à réchauffer un peu la grisaille ambiante. Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi les feuilles changent de couleur à l’automne? Quelle est l’explication scientifique?
La biologie des feuilles
Selon le service de développement agricole de l’Université du Tennessee, les feuilles contiennent des « chloroplastes », des structures en forme de disque contenues dans les cellules chargées d’alimenter les arbres. Ce processus s’appelle la photosynthèse : l’énergie lumineuse est convertie en énergie chimique (plutôt impressionnant, non?). La lumière est capturée à l’intérieur des chloroplastes et utilisée pour transformer le dioxyde de carbone et l’eau en oxygène et en sucres. L’énergie chimique est stockée dans les sucres, puis convertie en nutriments.
Les chloroplastes contiennent de la chlorophylle, le pigment le plus important des arbres qui donne la couleur verte à leurs feuilles. Elle absorbe la lumière du soleil, ce qui la rend indispensable à la photosynthèse. Une abondance de soleil entraîne une abondance de chlorophylle qui devient ainsi le pigment dominant. Lorsque l’automne s’installe, la chlorophylle perd sa force et entre en sommeil car les heures d’ensoleillement ainsi que les températures diminuent. Comme les feuilles ne sont plus en mesure d’alimenter l’arbre, elles dégradent la chlorophylle, tandis que des pigments orange et jaunes, appelés carotène et xanthophylle font leur apparition. Ces pigments émergent dans les cellules des feuilles pour protéger la chlorophylle. Quant aux tons rouge vif, ils proviennent de pigments appelés anthocyanes issus des sucres présents dans les feuilles. Ces sucres sont stockés dans les petites branches jusqu’au printemps suivant lorsque les feuilles poussent à nouveau. Ce modèle cyclique se répète chaque année au mois de septembre dans les pays qui connaissent un climat saisonnier.
Les impacts climatiques sur les couleurs automnales
Bien que cela puisse sembler anecdotique, les couleurs d’automne font partie de ces éléments intangibles qui rendent la vie plus passionnante. La quantité et la qualité des couleurs varient selon le temps, l’ensoleillement et l’humidité du sol. Selon un article du département de biologie de l’Appalachian State University, les arbres sont extrêmement sensibles aux changements environnementaux. Le changement climatique peut se traduire par une augmentation des températures, des précipitations et de la couverture nuageuse, trois phénomènes qui, combinés, perturbent l’éclat, la longévité et la brillance des couleurs de l’automne. Si le réchauffement climatique entraîne des températures plus élevées, cela provoquerait un déséquilibre au niveau la physiologie des arbres, ce qui atténuerait et retarderait l’arrivée des teintes automnales. Selon cet article, la discontinuité entre des températures extrêmes perturbe la « synchronie du développement des couleurs » : le changement de couleur des arbres intervient de manière sporadique pendant des durées variables. Des conditions climatiques extrêmes et une augmentation des précipitations sous toutes leurs formes impliquent une couverture nuageuse importante, ce qui influence directement les niveaux de lumière et provoque par conséquent la réduction du taux de photosynthèse. Une réduction de la production de photosynthèse diminue les réserves de sucre des arbres qui sont pourtant « nécessaires à la stimulation des anthocyanes » responsables des couleurs des feuilles.
Bien qu’une diminution des feuillages d’automne ne figure pas sur la liste des préoccupations concernant le changement climatique global, la brève période d’observation de ces couleurs pourrait bien faire office de sonnette d’alarme : si nous ne prenons pas de mesures afin de lutter contre le changement climatique, nous devrons faire face à des problèmes plus lourds de conséquences.
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