Arbres et arbustes

A quoi servent les feuilles

Un arbre est composé des racines qui lui donnent son assise dans le sol et qui extraient du sol eau et minéraux, d'un tronc (ou fût), qui supporte le houppier, et par où circule la sève, et du houppier, ensemble des branches et des feuilles, qui assurent les échanges avec l'atmosphère. La finalité, s'il y en a une, de l'arbre, serait de grandir toujours et de grossir au niveau du tronc, afin de mieux porter la masse du houppier. Pour cela, il lui faut fabriquer du bois, structure carbonée (cellulose). Le carbone est extrait de l'air, du fameux dioxyde de carbone (CO₂) naturellement présent (0,3 %) et rejeté par les activités humaines. A ne pas confondre avec le monoxyde de carbone, qui, lui, détruit les forêts. La séparation du carbone du CO₂ est opérée par les feuilles :

Les feuilles captent le CO₂et les ions minéraux par les stomates, situés au dessous (ils ne sont pas obstrués par la poussière). On en compte entre 10 et 200 par mm² (sachant qu'un arbre déploie un millier de m² de feuilles à maturité, quel est le nombre de stomates ? .... entre 10 et 200 milliards). L'air aspiré par les stomates est attaqué par la sève qui circule dans les feuilles. La sève contient essentiellement de l'eau, pompée dans le sol par les racines (aidées en cela par l'évaporation au niveau des feuilles car l'évaporation créé une dépression). Si l'air est saturé d'humidité, les racines refoulent l'eau du sol, en créant une surpression locale. En présence d'eau (H₂O), la molécule de CO₂ est cassée en carbone et oxygène. L'oxygène (O₂) est rejeté dans l'air. Le carbone, associé à l'hydrogène de l'eau, produit des glucides (hydrocarbonés, H_n-C_n). Ils sont stockés dans le tronc (le cambium), durant l'été, pour préparer la poussée printanière et fabriquer les futures feuilles indispensables à la continuité du cycle. Une partie des cellules se transformera en bois. La feuille réalise également la synthèse des acides aminés à l'aide des nitrates captés dans le sol.

Pour activer ces réactions, la feuille a besoin, comme dans toute usine, d'énergie : c'est l'énergie de la lumière qui est utilisée, et la réaction activée par la lumière s'appelle la photosynthèse. Là intervient un pigment bien connu, la chlorophylle, qui donne à la feuille sa couleur verte. La nuit, la photosynthèse s'arrête et la respiration s'inverse : les feuilles captent de l'oxygène et rejettent un peu de CO₂.

Pour fabriquer un kg de matière carbonée, les feuilles ont dû traiter 4000 m³ d'air (un cube de 16 m de côté). On estime, dans les forêts tempérées, la production de bois à 3,9 t/ha/an de troncs, aux quels s'ajoutent 1,2 t/ha/an de branches. Après la mort des arbres, les bactéries décomposent le carbone et l'azote, et les restituent sous forme de dioxyde de carbone, d'ammonium et de nitrate.