A chaque automne, c'est le même embrasement Du vert au marron, en passant par le jaune et l'orange, les feuilles ne se contentent pas de mourir : elles préparent comme il se doit la rude saison qui suivra. Car froid et sec, l'hiver mettra les arbres à dure épreuve. Alors, grâce à un subtil ballet biochimique orchestré par les gènes, c'est une palette de teintes qui s'exhibent dans les bois et les forêts. Avec en coulisses une équipe de pigments dont chacun revêt une fonction précise.
1. Verte, la feuille est le siège de la photosynthèse
Du printemps quand elle éclot de son bourgeon, jusqu'au début de l'automne, la feuille est verte. Tout au long de la période de croissance, ses cellules sont en effet gorgées d'un pigment indispensable pour tirer de l'énergie de la lumière solaire via la photosynthèse : la chlorophylle... qui signifie justement « feuille verte » en grec ! Sa couleur résulte du fait qu'elle absorbe les radiations rouges et bleues de la lumière du soleil, réfléchissant ainsi les vertes.
2. Du jaune à l'orange, les carotènes prennent le dessus
Voilà l'automne : le soleil décline. Les journées raccourcissent, les nuits rafraîchissent... et l'arbre commence à se mettre en veilleuse. Il ralentit son métabolisme et interrompt la photosynthèse. Dès lors, la chlorophylle devient inutile : des enzymes s'activent pour démolir cette grosse molécule, et les « briques » qui la composent quittent la feuille avec la sève pour être stockées dans le tronc, les branches ou les racines. Elles seront ré-assemblées au printemps dans les nouvelles feuilles vertes.
La disparition de la chlorophylle à l'automne dévoile alors une palette de couleurs chaudes, dues aux autres pigments déjà présents dans les feuilles : les carotènes (oranges) et les xantophylles (jaunes), des molécules plus petites qui participent également à la photosynthèse. Leur mélange forme ainsi une infinité de nuances orangées.
3. Rouge vif : un moyen de défense, les anthocyanines
A l'instar du chêne rouge d'Amérique, du sumac ou de l'érable du drapeau canadien, certaines plantes arborent, en plus des tons oranges, de flamboyantes couleurs de feu : elles sont dues aux anthocyanines, une famille de pigments rouges, violets, et bleus qui interviennent aussi dans la maturation des fruits. Contrairement aux carotènes et aux xanthophylles, qui sont toujours présents dans la feuille, ceux-ci sont produits expressément à l'automne, lors de cette période de transition avant la chute des feuilles.
Quelle est leur fonction ? Certains botanistes pensent qu'il s'agit d'un signal « honnête » adressé aux parasites qui souhaiteraient passer l'hiver dans l'arbre, pour les prévenir que les feuilles sont riches en composés toxiques pour eux. En effet, les plantes affichant des anthocyanines sont aussi riches en phénols, indigestes pour de nombreux insectes. Une autre explication veut que les anthocyanines, par leur puissant pouvoir antioxydant, protègent les feuilles des dégâts des rayons solaires une fois que la chlorophylle a été détruite.
4. Brune, la feuille est vidée de toute substance
Peu à peu, l'arbre laisse mourir la feuille. Il récupère via la sève tous les nutriments et substances encore utiles, afin de les stocker pendant l'hiver. A la base du pétiole (la petite « tige » soutenant la feuille) se forme, sous l'effet d'une l'hormone, l'éthylène, une sorte de cicatrice, composée de substances imperméables : la subérine et le callose.
Ce bouchon étanche interrompt le passage de la sève, laissant la feuille se dessécher. Alors elle brunit et ses cellules meurent. La cicatrice, appelée "zone d'abscission" (de rupture) devient aussi fragile qu'un souffle de vent suffit pour la briser... et emporter la feuille.
D'après Science & Vie QR n°17 « Le sommeil & les rêves » -
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