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Prédire la limite des arbres en altitude

Les chercheurs peuvent aujourd'hui prédire la limite altitudinale des espèces d’arbre européen à l'aide de trois paramètres physiologiques et anatomiques simples, liés à la résistance cellulaire et vasculaire au gel.

Paysage de  MONTAGNE .. © © INRA, SLAGMULDER Christian
Mis à jour le 04/04/2014
Publié le 28/03/2014

Comprendre la résistance au gel des arbres

La biologie hivernale des arbres est essentielle à leur acclimatation en zone tempérée et à leurs répartitions. La résistance au gel de l’automne au printemps limite ainsi leurs aires de répartition, en particulier en altitude. Cette résistance au gel concerne à la fois les cellules vivantes (lyse cellulaire), mais aussi le système vasculaire (embolie hivernale) qui permet le transport de la sève brute.
Le travail des chercheurs a donc consisté à définir des traits physiologiques simples pouvant rendre compte de cette double résistance et permettre de prédire la limite altitudinale des espèces arborées tempérées.


Pour modéliser leur répartition en climat tempéré

Selon les espèces, les résistances cellulaire et vasculaire au gel sont relativement différentes. Les chercheurs ont montré que l’embolie hivernale maximale (la perte de conductivité hydraulique maximale) était le facteur le plus étroitement lié à la limite altitudinale, alors que la variation de date de débourrement n’était pas corrélée à cette limite.
Cette embolie maximale est dépendante du diamètre hydraulique des vaisseaux (anatomie des vaisseaux) et de  la capacité des cellules vivantes à former des composés osmotiques afin de résister elles-mêmes au gel (augmentation des sucres solubles et diminution du contenu en eau), mais également de permettre la réparation de l’embolie des vaisseaux par pressurisation (flux de sucres solubles des cellules vers les vaisseaux). Ces résultats ont permis de modéliser la limite altitudinale potentielle de chaque espèce étudiée selon trois paramètres physiologiques et anatomiques simples : le diamètre hydraulique des vaisseaux, le contenu en réserves carbonées à l’automne et l’humidité pondérale maximale.

Le suivi de ces traits physiologiques liés aux résistances au gel apporte ainsi de nouvelles perspectives de compréhension des aires de répartition des arbres en limite altitudinale et de progression de cette limite en fonction des changements climatiques.

En savoir plus

Charrier G., Cochard H. and Améglio T. 2013 - Evaluation of the impact of frost resistances on potential altitudinal limit of trees

Tree Physiology 33, 891–902

Acer pseudoplatanus. Feuilles et fleurs. © PICARD Jean-François

A propos

des espèces étudiées près de Clermont-Ferrand

Sur le site de Fonfreyde (875 m d'altitude) :

  • Bouleau
  • Hêtre
  • Pin sylvestre
  • Chêne pédonculé
  • Noisetier
  • Noyer

Sur le site de Crouël (338 m) :

  • Érable sycomore
  • Aulne de Corse
  • Charme
  • Prunier myrobolan
  • Robinier