Que se passe-t-il dans un arbre lorsque la température descend sous 0 °C ?
Lorsque la température descend sous 0 °C, un arbre ne se transforme pas simplement en bloc de glace. À l’intérieur de ses branches, de son tronc, de ses bourgeons et de ses racines, plusieurs mécanismes permettent aux espèces adaptées au froid de traverser l’hiver.
L’activité de l’arbre est fortement ralentie, ses tissus se sont préparés au froid et la circulation de l’eau fonctionne différemment. Chez les espèces rustiques, cette adaptation peut permettre de supporter des températures largement négatives.
Mais le froid n’agit pas de la même manière sur toutes les parties de l’arbre. Une branche dormante, une racine, un bourgeon fermé et une jeune feuille n’ont pas la même résistance au gel.
Alors, que se passe-t-il réellement à l’intérieur d’un arbre lorsque le thermomètre passe sous zéro ?
Un arbre contient-il encore de l’eau lorsqu’il gèle ?
Oui. Même en plein hiver, les tissus d’un arbre contiennent de l’eau.
C’est justement ce qui rend le gel potentiellement dangereux. Lorsque l’eau liquide se transforme en glace, des cristaux se forment. S’ils se développent à l’intérieur des cellules vivantes, ils peuvent endommager leurs membranes et leurs structures internes.
Les arbres capables de vivre sous des climats froids ont donc développé différents mécanismes pour limiter ce phénomène.
L’objectif n’est pas forcément d’empêcher toute formation de glace, mais plutôt de contrôler où elle se forme et de protéger autant que possible l’intérieur des cellules.
L’eau présente dans l’arbre peut-elle réellement geler ?
Oui. Une partie de l’eau présente dans les tissus peut geler lorsque les températures deviennent négatives.
Chez de nombreuses plantes ligneuses résistantes au froid, la glace se forme principalement dans les espaces situés à l’extérieur des cellules.
Cette formation de glace attire une partie de l’eau contenue dans les cellules vers l’extérieur. Les cellules se déshydratent donc partiellement.
Cela peut sembler dangereux, mais cette déshydratation contrôlée contribue justement à réduire le risque de formation de cristaux de glace à l’intérieur des cellules.
Une cellule végétale correctement acclimatée peut ainsi supporter temporairement une perte importante d’eau sans être détruite.
L’arbre possède-t-il une sorte d’antigel naturel ?
On utilise parfois cette comparaison pour simplifier le phénomène, mais il ne s’agit pas d’un antigel identique à celui utilisé dans une voiture.
À l’approche de l’hiver, certaines cellules accumulent davantage de sucres et d’autres molécules solubles.
Ces composés participent notamment à la protection des membranes cellulaires et modifient les propriétés de l’eau présente dans les tissus.
En parallèle, différentes protéines et modifications physiologiques contribuent à améliorer la résistance des cellules aux basses températures.
L’arbre réalise donc une véritable préparation physiologique au froid avant les périodes de gel les plus importantes.
Cette préparation commence-t-elle seulement lorsqu’il gèle ?
Non. Si un arbre attendait les premières températures négatives pour se préparer, il serait souvent trop tard.
L’adaptation commence progressivement à la fin de la saison de croissance.
La diminution de la durée du jour et la baisse des températures constituent des signaux environnementaux importants pour de nombreuses espèces.
La croissance des jeunes pousses ralentit, les tissus se lignifient, les bourgeons entrent progressivement en dormance et la résistance au froid augmente.
Ce processus est appelé acclimatation au froid ou endurcissement.
Pourquoi un froid brutal en automne peut-il être dangereux ?
Parce que l’arbre n’a pas forcément terminé son acclimatation.
Une branche capable de supporter une température très basse au cœur de l’hiver peut être beaucoup plus sensible à la même température quelques mois plus tôt lorsqu’elle est encore en croissance.
La résistance au froid d’un arbre n’est donc pas fixe pendant toute l’année.
Elle augmente généralement pendant l’automne, atteint un niveau important pendant l’hiver puis diminue progressivement lorsque l’arbre reprend sa croissance au printemps.
Que devient la circulation de la sève lorsqu’il fait moins de 0 °C ?
En hiver, la croissance et les échanges de l’arbre sont fortement ralentis.
Chez les arbres caducs, l’absence de feuilles réduit considérablement la transpiration. Le transport de grandes quantités d’eau depuis les racines vers la couronne est donc beaucoup moins important qu’en pleine saison de croissance.
Lorsque l’eau présente dans les conduits du bois gèle, des changements physiques peuvent également se produire.
Au moment du dégel, des bulles de gaz peuvent apparaître dans certains conduits et perturber leur fonctionnement. Ce phénomène fait partie des contraintes auxquelles le système conducteur des arbres doit faire face.
Les espèces adaptées aux climats froids possèdent des caractéristiques anatomiques et physiologiques leur permettant de continuer à fonctionner malgré ces cycles de gel et de dégel.
Le tronc d’un arbre peut-il geler ?
Les tissus du tronc peuvent évidemment atteindre des températures négatives.
Cela ne signifie pas pour autant que le tronc meurt.
En hiver, les tissus vivants situés sous l’écorce sont généralement acclimatés au froid. L’écorce apporte également une certaine protection contre les variations extérieures, même si son pouvoir isolant varie fortement selon les espèces et son épaisseur.
Les tissus internes d’un gros tronc changent aussi généralement de température moins rapidement que de très petites branches exposées directement à l’air.
Pourquoi le tronc peut-il parfois se fissurer en hiver ?
Les variations importantes de température peuvent provoquer des contraintes dans les tissus du tronc.
Lorsqu’une face du tronc est réchauffée par le soleil puis refroidit rapidement lorsque la température chute, les différentes couches du bois ne réagissent pas toujours exactement de la même manière.
Dans certaines situations, ces contraintes peuvent contribuer à l’apparition de fissures.
Le risque dépend notamment de l’espèce, de l’âge de l’arbre, de son exposition et de l’amplitude des variations de température.
Que deviennent les bourgeons lorsqu’il fait -5 °C ou -10 °C ?
Chez une espèce rustique correctement acclimatée, des bourgeons dormants peuvent supporter des températures négatives importantes.
Ils sont protégés par différentes structures, notamment des écailles chez de nombreuses espèces.
Leur état physiologique est également très différent de celui d’une jeune feuille en croissance.
À l’intérieur, les futurs organes de l’arbre restent protégés jusqu’au retour de conditions favorables.
C’est ce qui permet à une branche totalement nue en janvier de se couvrir à nouveau de feuilles quelques mois plus tard.
Découvrez également comment naît une nouvelle feuille sur un arbre.
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Pourquoi les feuilles seraient-elles beaucoup plus vulnérables ?
Les jeunes feuilles sont constituées de tissus tendres et riches en eau. Elles ne possèdent pas le même niveau d’endurcissement que les branches dormantes en plein hiver.
C’est pourquoi une température de -2 °C peut parfois endommager de jeunes pousses printanières alors que le même arbre a supporté des températures beaucoup plus basses en janvier.
Ce n’est donc pas uniquement la température minimale qui compte, mais aussi le moment auquel elle survient.
Que se passe-t-il dans les racines lorsqu’il gèle ?
Les racines sont dans une situation différente des branches.
En pleine terre, elles sont entourées par le sol. Celui-ci constitue une importante protection contre les variations rapides de température.
Même lorsque l’air descend largement sous 0 °C, la température autour des racines peut être nettement moins basse, particulièrement en profondeur.
Cette protection est essentielle car les racines sont souvent moins résistantes au froid que les parties aériennes dormantes.
Pour découvrir leur fonctionnement, consultez Comment poussent les racines d’un arbre ?.
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Pourquoi un arbre en pot est-il plus vulnérable lorsque la température passe sous 0 °C ?
Parce que ses racines ne bénéficient plus de l’immense masse de terre qui les protège dans un jardin.
Dans un pot, la motte est entourée par l’air froid sur plusieurs côtés. Elle peut donc refroidir beaucoup plus rapidement.
Plus le contenant est petit, plus la température du substrat peut évoluer rapidement.
Une espèce parfaitement capable de passer l’hiver en pleine terre peut donc demander davantage de précautions lorsqu’elle est cultivée en bac.
C’est une différence essentielle lorsqu’on souhaite conserver un arbre plusieurs années sur un balcon ou une terrasse.
Consultez également Peut-on garder un arbre en pot toute l’année ?.
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Que se passe-t-il lorsqu’un arbre gèle puis dégèle ?
Dans la nature, les arbres peuvent subir de nombreux cycles de gel et de dégel au cours d’un même hiver.
La température augmente pendant la journée puis redescend sous zéro pendant la nuit.
Ces changements entraînent des mouvements d’eau dans les tissus et peuvent modifier le fonctionnement des conduits qui transportent l’eau.
Les espèces adaptées à ces climats sont capables de supporter ces cycles dans certaines limites.
Mais des alternances brutales, répétées ou exceptionnellement intenses peuvent provoquer des dommages.
Pourquoi le Ginkgo Biloba supporte-t-il bien les hivers froids ?
Le Ginkgo Biloba est un arbre caduc réputé pour sa bonne rusticité lorsqu’il est correctement installé.
À l’automne, son feuillage devient jaune doré avant de tomber.
L’arbre entre ensuite dans sa période de repos hivernal. Ses branches restent nues jusqu’au retour de conditions favorables au printemps.
Ce fonctionnement saisonnier lui permet de traverser les périodes froides sans devoir maintenir un feuillage actif pendant tout l’hiver.
Que devient un Érable du Japon lorsqu’il gèle ?
L’Érable du Japon Bloodgood perd naturellement ses feuilles en automne.
Pendant l’hiver, ses branches nues et ses bourgeons restent en dormance.
Un sujet correctement installé peut supporter des températures négatives, mais ses jeunes pousses sont nettement plus sensibles lorsqu’elles apparaissent au printemps.
C’est pourquoi il est possible qu’un Érable du Japon traverse sans difficulté un hiver froid puis subisse des dégâts lors d’une gelée tardive beaucoup moins intense.
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Et que se passe-t-il chez les arbres fruitiers ?
En plein hiver, un arbre fruitier caduc est généralement dormant. Ses bourgeons fermés peuvent présenter une résistance importante au froid, variable selon l’espèce, la variété et leur stade de développement.
Le véritable changement intervient à l’approche du printemps.
Lorsque les bourgeons commencent à gonfler puis que les fleurs apparaissent, leur sensibilité au gel augmente fortement.
Un Cerisier Bigarreau Burlat, un Pommier Reine des Reinettes ou un Poirier Conférence peut ainsi survivre parfaitement à l'hiver tout en perdant une partie de sa future récolte après une gelée tardive.
Les fleurs peuvent être endommagées sans que l’arbre lui-même soit en danger.
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Pourquoi l’Olivier réagit-il différemment au froid ?
L’Olivier est un arbre persistant adapté à un climat différent de celui d’espèces très rustiques comme le Ginkgo.
Il conserve son feuillage pendant l’hiver et sa résistance au froid possède des limites plus importantes selon la variété et les conditions de culture.
Un épisode froid bref n’a pas les mêmes conséquences qu’un gel intense et prolongé.
Les jeunes Oliviers et les sujets cultivés en pot sont généralement plus vulnérables que les arbres adultes bien établis.
Dans les régions aux hivers froids, la protection du contenant et le choix d’un emplacement abrité prennent donc davantage d’importance.
Pourquoi deux arbres identiques peuvent-ils réagir différemment au même gel ?
La température indiquée sur un thermomètre ne suffit pas à prévoir précisément les dégâts.
Deux arbres de la même espèce peuvent se trouver dans des situations très différentes.
Un arbre exposé au vent, cultivé en pot et encore jeune ne subira pas nécessairement le froid comme un arbre adulte planté depuis plusieurs années dans un emplacement protégé.
L’humidité du sol, l’état physiologique de l’arbre, son acclimatation, la durée du gel et les variations de température jouent également un rôle.
C’est pourquoi les valeurs de rusticité doivent être considérées comme des indications et non comme une frontière absolument précise.
Que se passe-t-il lorsque le printemps revient ?
Lorsque les températures remontent durablement, l’arbre perd progressivement une partie de sa résistance hivernale.
Les bourgeons reprennent leur développement, les nouvelles feuilles apparaissent et l’activité photosynthétique augmente.
Les racines et les parties aériennes reprennent progressivement une activité plus importante.
L’eau recommence à être transportée en quantité croissante vers les nouvelles pousses.
L’arbre passe alors d’un fonctionnement hivernal très ralenti à une nouvelle période de croissance.
Pour comprendre cette transition, découvrez également comment naît une nouvelle feuille au printemps.
Comment aider un arbre à traverser une période de gel ?
Pour un arbre rustique correctement installé en pleine terre, il n’est généralement pas nécessaire de multiplier les interventions.
Un paillage peut aider à limiter les variations rapides de température au niveau des racines superficielles.
Pour les arbres en pot, protéger le contenant et l’installer dans un emplacement moins exposé au vent peut être particulièrement utile.
Il faut également éviter les excès d’eau dans un substrat mal drainé.
Enfin, le choix d’une espèce adaptée au climat local reste la meilleure protection sur le long terme.
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Questions fréquentes sur ce qui se passe dans un arbre sous 0 °C
L’eau présente dans un arbre gèle-t-elle à 0 °C ?
Une partie de l’eau peut geler lorsque les températures deviennent suffisamment basses, mais le phénomène dépend des tissus et de leur composition. Chez les arbres résistants au froid, différents mécanismes permettent de limiter la formation de glace à l’intérieur des cellules vivantes.
La sève gèle-t-elle dans un arbre ?
Les liquides présents dans les tissus peuvent subir le gel, mais leur composition et leur localisation rendent la situation beaucoup plus complexe que celle d’une bouteille remplie d’eau. L’arbre possède également des mécanismes d’acclimatation qui augmentent sa tolérance au froid.
Un arbre est-il complètement inactif lorsqu’il gèle ?
Non. Son activité est fortement ralentie, particulièrement chez les espèces caduques dormantes, mais différents processus physiologiques continuent dans ses tissus.
Pourquoi les cellules d’un arbre n’éclatent-elles pas toutes avec le gel ?
Chez les espèces adaptées au froid, la glace peut se former préférentiellement à l’extérieur des cellules. Celles-ci perdent alors temporairement une partie de leur eau, ce qui limite la formation de cristaux destructeurs à l’intérieur.
Les racines gèlent-elles aussi ?
Elles peuvent subir le gel, mais le sol les protège fortement des variations de température. Le risque est plus important dans un pot, où la motte est beaucoup plus exposée au froid extérieur.
Pourquoi un arbre supporte-t-il -10 °C en hiver mais pas -2 °C au printemps ?
Parce qu’en hiver ses tissus sont généralement dormants et acclimatés. Au printemps, les jeunes feuilles, fleurs et nouvelles pousses sont beaucoup plus sensibles au gel.
Un arbre gelé est-il forcément mort ?
Non. Certaines parties peuvent être endommagées alors que le tronc, les racines et d’autres bourgeons restent vivants. Il est souvent nécessaire d’attendre la reprise printanière pour évaluer précisément les dégâts.
Pourquoi les arbres en pot craignent-ils davantage le froid ?
Leurs racines bénéficient de beaucoup moins d’isolation. La petite quantité de substrat contenue dans le pot peut refroidir beaucoup plus rapidement que le sol d’un jardin.
Le gel peut-il empêcher un arbre fruitier de donner des fruits ?
Oui, particulièrement lorsqu’il survient pendant la floraison. Les fleurs peuvent être détruites alors que l’arbre lui-même reste parfaitement vivant.
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