Un changement dans la couleur des feuilles

Chaque automne, le trafic se glisse sur les routes de la Nouvelle-Angleterre alors que les visiteurs regardent partout sauf sur la route. Ces touristes affluent dans la région dès que les feuilles commencent à changer de couleur, passant d’un vert estival à des nuances spectaculaires de rouge, d’orange, de jaune et de violet.

« Être dans le Nord-Est pendant l’automne, c’est à peu près ce qu’il y a de mieux dans ce pays », déclare David Lee. Il est botaniste à l’Université internationale de Floride à Miami.

Lee étudie la couleur des feuilles, il est donc partial. Mais beaucoup d’autres personnes partagent son admiration. Les régions des États-Unis où l’automne est particulièrement coloré attirent des milliers de mireurs de feuilles.

Même s’ils « ooh » et « aah », peu de gens savent ce qui fait rougir de nombreuses plantes en automne. Des recherches ont montré que les feuilles changent de couleur lorsque leurs processus de fabrication de nourriture s’arrêtent. La chlorophylle chimique, qui donne aux feuilles leur couleur verte, se décompose. Cela permet à d’autres pigments foliaires – jaune et orange – de devenir visibles.

Personne ne sait exactement comment le réchauffement climatique modifiera les forêts et affectera les couleurs de l’automne.

J. Miller

Mais  » il y a encore beaucoup de choses que nous ne savons pas à ce sujet « , dit Lee.

On ne sait pas, par exemple, pourquoi différentes espèces de plantes prennent des couleurs différentes. Ou pourquoi certains arbres deviennent plus rouges que d’autres, même lorsqu’ils se trouvent juste à côté les uns des autres. Et personne ne sait exactement comment le réchauffement climatique modifiera les forêts et affectera la saison d’observation des feuilles.

Une usine à nourriture

En été, lorsqu’une plante est verte, ses feuilles contiennent le pigment chlorophylle, qui absorbe toutes les couleurs de la lumière du soleil sauf le vert. Nous voyons la lumière verte réfléchie.

La plante utilise l’énergie qu’elle absorbe du soleil pour transformer le dioxyde de carbone et l’eau en sucres (nourriture) et en oxygène (déchets). Ce processus s’appelle la photosynthèse.

Lorsque la chlorophylle se décompose, les pigments jaunes des feuilles deviennent visibles.

I. Peterson

Lorsque les jours raccourcissent et se refroidissent à l’automne, les molécules de chlorophylle se décomposent. Les feuilles perdent rapidement leur couleur verte. Certaines feuilles commencent à être jaunes ou orange car elles contiennent encore des pigments appelés caroténoïdes. Un de ces pigments, le carotène, donne aux carottes leur couleur orange vif.

Mais le rouge est spécial. Cette couleur brillante n’apparaît que parce que les feuilles de certaines plantes, dont les érables, produisent en fait de nouveaux pigments, appelés anthocyanines.

C’est une chose étrange pour une plante de faire sans raison, dit Bill Hoch de l’Université du Wisconsin à Madison. Pourquoi ? Parce qu’il faut beaucoup d’énergie pour fabriquer des anthocyanines.

Pourquoi le rouge ?

Pour comprendre le but du pigment rouge, Hoch et ses collègues ont élevé des plantes mutantes qui ne peuvent pas fabriquer d’anthocyanines et les ont comparées à des plantes qui en fabriquent. Ils ont constaté que les plantes qui peuvent fabriquer des pigments rouges continuent d’absorber les nutriments de leurs feuilles longtemps après que les plantes mutantes se soient arrêtées.

Les feuilles rouges tirent leur couleur d’un pigment appelé anthocyanine.

I. Peterson

Cette étude et d’autres suggèrent que les anthocyanines fonctionnent comme un écran solaire. Lorsque la chlorophylle se décompose, les feuilles d’une plante deviennent vulnérables aux durs rayons du soleil. En devenant rouges, les plantes se protègent des dommages causés par le soleil. Elles peuvent continuer à puiser des nutriments dans leurs feuilles mourantes. Ces réserves aident les plantes à rester en bonne santé pendant l’hiver.

Plus une plante produit d’anthocyanines, plus ses feuilles deviennent rouges. Cela explique pourquoi les couleurs varient d’une année à l’autre, et même d’un arbre à l’autre. Les conditions stressantes, comme la sécheresse et les maladies, rendent souvent une saison plus rouge.

Maintenant, Hoch sélectionne des plantes pour une nouvelle série d’expériences. Il veut savoir si le fait de rougir aide les plantes à survivre au froid.

« Il y a une corrélation claire entre les environnements qui se refroidissent à l’automne et la quantité de rouge produite », dit-il. « Les érables rouges deviennent rouge vif dans le Wisconsin. En Floride, ils ne deviennent pas aussi brillants. »

Plus de protection

Ailleurs, les scientifiques s’intéressent aux anthocyanes d’autres manières. Une étude récente menée en Grèce, par exemple, a révélé que plus les feuilles deviennent rouges, moins les insectes les mangent. Sur la base de cette observation, certains scientifiques affirment que les pigments rouges défendent une plante contre les insectes.

Les feuilles peuvent devenir rouges en automne pour se protéger des rayons ultraviolets du soleil.

J. Miller

Hoch rejette cette théorie, mais Lee pense qu’elle pourrait être logique. Il souligne que les feuilles rouges contiennent moins d’azote que les vertes. « Il se peut en fait que les insectes évitent les feuilles rouges parce qu’elles sont moins nutritives », dit Lee.

Cependant, « c’est assez confus à ce stade », admet Lee. « Les gens débattent dans un sens et dans l’autre. »

Pour trancher le débat, les scientifiques devront examiner plus d’espèces dans plus de conditions, dit Lee. Ainsi, il fait maintenant des recherches sur les plantes à feuilles plutôt que sur les arbres. Il s’intéresse particulièrement aux plantes tropicales, dont les feuilles deviennent rouges quand elles sont jeunes plutôt que vieilles.

Vous pouvez faire vos propres expériences feuillues. Observez les arbres de votre quartier et notez les conditions météorologiques. Lorsque l’automne commence, notez quand les feuilles changent, quelles espèces changent en premier, et la richesse des couleurs. Vous pouvez même voir les anthocyanes sous un simple microscope. Après plusieurs années, vous commencerez peut-être à remarquer certains schémas.

Aller plus loin :

Informations complémentaires

Questions sur l’article

Recherche de mots : Couleur des feuilles