Pourquoi feuilles automne changent couleurs

L’automne est arrivé, apportant des rafales de vent et des paysages éclatants. Avant d’adopter son manteau hivernal terne, la nature exprime sa splendeur finale, les feuillages prenant des teintes de rubis et d’or. Mais déjà, les arbres commencent à se dénuder. Emportées par les vents impétueux, les feuilles prennent leur envol.

Les anciens Grecs appelaient ce phénomène « apoptosis », un terme qui a évolué pour devenir « apoptose », une référence à un processus de mort cellulaire programmée. En réalité, le vieillissement des feuilles est un processus actif, prévu par les cellules végétales. Ceci est particulièrement vrai pour les arbres à feuilles caduques, dont les feuilles tombent à la fin de la saison, en automne, et qui prospèrent souvent dans les régions sujettes au gel hivernal.

« En laissant tomber leurs feuilles durant l’automne, ces arbres évitent que celles-ci ne soient gelées pendant l’hiver », explique Jérôme Chave, écologue au CNRS (Université de Toulouse). Ils minimisent également le risque de rupture de grandes branches qui, si elles étaient chargées de feuilles, pourraient retenir suffisamment de neige ou de glace pour rompre. À l’inverse, d’autres arbres maintiennent un feuillage perpétuel, même en hiver. Ils résident dans des régions méridionales moins touchées par le froid, ou leurs aiguilles sont protégées par une cuticule cireuse, comme c’est le cas pour les pins.

Combinaison de signaux
« À travers le brouillard automnal Tombent les feuilles du jardin. Leur chute est lente. On peut les suivre Du regard en reconnaissant Le chêne à sa feuille de cuivre, L’érable à sa feuille de sang », écrivait le poète François Coppée (1842-1908). La science nous donne maintenant des éclaircissements sur le pourquoi de ce phénomène.

L’arrivée de l’automne déclenche le début de la sénescence des feuilles, un processus déclenché par une série d’indicateurs. Deux facteurs cruciaux sont la diminution rapide de la durée du jour, mesurée par l’arbre grâce aux photorécepteurs (ou phytochromes) présents sur les feuilles, et le refroidissement des nuits. La sécheresse peut également contribuer dans certains cas.

L’un des premiers signes de cette sénescence se manifeste par le changement de la couleur emblématique verte des feuilles, qui commence à disparaitre graduellement. Comme les jours raccourcissent, le pigment vert qui donne aux feuilles leur teinte, connu sous le nom de chlorophylle, commence à se dégrader. La fonction principale de la chlorophylle est de faire de la photosynthèse, utilisant l’énergie lumineuse du soleil pour convertir l’eau (absorbée du sol) et le dioxyde de carbone (capté de l’air) en molécules sucrées, qui sont des nutriments précieux pour les cellules, ainsi qu’en oxygène.

Cependant, la chlorophylle est une molécule à la fois instable et onéreuse à produire. À l’apparition de l’automne, alors que l’énergie solaire disponible diminue, les feuilles arrêtent de remplir leurs stocks de chlorophylle. En conséquence, la verdure de leurs couleurs commence à pâlir, révélant les pigments rouges, jaunes et oranges qui étaient auparavant masqués dans les tissus foliaires.

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