Sciences

La capacité d'adaptation des arbres a des limites

Temps de lecture : 5 min

Les arbres sont plus intelligents qu'on pourrait le penser, mais peut-être pas suffisamment pour résister au changement climatique.

Les plantes ont une mémoire, c'est l'épigénétique. | Picography via Pixabay
Les plantes ont une mémoire, c'est l'épigénétique. | Picography via Pixabay

Le 2 décembre, la COP25 s'ouvrait à Madrid en désignant la crise climatique comme une «guerre contre la nature». Sauf que les arbres ont toujours été en guerre, à lutter pour leur survie. Si les végétaux peuvent sembler passifs dans l'environnement, ils sont capables de sentir leur milieu, prendre des décisions et réagir aux menaces –mais jusqu'à un certain point.

Tous les automnes, les arbres doivent faire face à de terribles dangers. Si nombre d'entre eux perdent chaque année leurs feuilles, savoir quand le faire exactement est une décision délicate. C'est ce qu'explique Peter Wohlleben, garde forestier allemand, dans La vie secrète des arbres. Si c'est trop tôt, les arbres gâchent des ressources alimentaires pour le prochain printemps. Si c'est trop tard, des gelées ou des chutes de neige précoces risquent d'alourdir les feuilles, casser des branches et causer des blessures mortelles. À des yeux humains, la décision pourrait sembler automatique, mais les arbres sont en réalité des individus ayant chacun un avis différent, ce qui montre à quel point le phénomène est subjectif. Wohlleben décrit des chênes de 300 ans poussant côte à côte. L'un d'eux perd toujours ses feuilles plus tôt que les autres. «Le moment où un arbre se sépare de son feuillage est effectivement une question de caractère[1], écrit-il. Celui de droite est plus anxieux, ou pour l’exprimer de façon positive: plus raisonnable». Les deux autres sont «plus téméraires» et font le pari du beau temps.

Mémoire des plantes

Les arbres décident en fonction de la longueur du jour et de la température, qu'ils peuvent facilement détecter. Des températures qui augmentent sont un signe de printemps, si elles baissent, c'est l'automne. «C’est aussi une nouvelle preuve, écrit Wollenben, de la capacité de mémorisation des arbres.»

«C'est très différent des souvenirs détaillés et chargés d'émotion que nous nous remémorons au quotidien», écrit le biologiste Daniel Chamovitz dans La plante et ses sens. Reste que les plantes usent de mécanismes auxquels nous avons nous aussi recours lorsque nous nous souvenons d'événements. L'épigénétique est l'une des principales portes d'accès au présent des expériences passées, comme la tolérance aux climats froids –et chez les plantes aussi. Les changements épigénétiques affectent l'expression des gènes sans altérer le code ADN.

Les arbres peuvent tirer parti de gradients électrochimiques pour se déplacer.

Comme l’explique Chamovitz, l'ADN s'enroule autour de protéines, les histones. Des circonstances extérieures peuvent modifier certaines histones, qui à leur tour affectent les gènes pour qu'ils s'activent ou non. C'est ainsi que les plantes «se souviennent» d'aléas météo ou d'attaques d'insectes. En outre, non seulement elles ont une mémoire du stress environnemental, mais elles peuvent transmettre ces souvenirs car les changements épigénétiques sont héréditaires. Les graines naissent prêtes à résister aux problèmes que leurs parents ont affrontés.

En d'autres termes, elles peuvent détecter les sécheresses et se rappeler comment les surmonter. Les arbres peuvent se préparer à fermer les pores (stomates) de leurs feuilles pour limiter la perte hydrique, développer moins de stomates ou faire remonter plus d'eau de leurs racines. Grâce au phénomène dit de «l'adaptation somatique», l'extrémité en croissance des branches peut utiliser un phénotype différent –c'est-à-dire changer de forme physique– pour répondre aux changements perçus des conditions de croissance. Ceci permet aux arbres de survivre dans des environnements très divers. Nous avons beau les considérer comme des organismes stationnaires et statiques, les arbres peuvent en réalité tirer parti de gradients électrochimiques pour se déplacer, comme la dionée attrape-mouche se ferme lorsqu'un insecte touche certains de ses poils. Ces gradients ont un fonctionnement similaire aux signaux électriques de notre système nerveux.

Limite de l'adaptation

Mais au lieu d'un système nerveux, c'est-à-dire d'un centre de décision, les plantes ont une «intelligence collective», pour reprendre les termes du neurobiologiste Stefano Mancuso dans La révolution des plantes. Chaque partie réagit aux changements de son environnement, mais aussi aux changements des parties voisines de son propre organisme, un peu comme le ferait une colonie d'abeilles. «Même si elles n'ont rien qui s'apparente à un cerveau central», écrit Mancuso, «les plantes affichent des attributs d'intelligence indéniables. Elles sont capables de percevoir leur environnement avec une sensibilité plus grande que celle des animaux». Comme l'écrit Chamovitz: «L'intelligence est un mot trop chargé, mais les plantes sont effectivement très conscientes du monde qui les entoure.» Elles sont capables de détecter différents types de lumière, analyser les substances chimiques dans l'air, y compris celles émises par d'autres plantes, distinguer différents types de contact sur leurs feuilles et localiser la gravité. «Les plantes sont aussi conscientes de leur passé.» Elles ne nous connaissent pas en tant qu'individus, mais ont une connaissance de leur environnement «et les humains font partie de cet environnement».

En revanche, ce qu'elles ne réalisent peut-être pas, c'est l'ampleur des modifications que produit la partie humaine de leur environnement sur tout le reste. L'hiver arrive plus tard, le printemps plus tôt, les tempêtes sont plus irrégulières et plus dévastatrices. Les étés sont plus chauds, et les sécheresses plus fréquentes et plus graves.

Les arbres savent s'adapter, «mais il y a une limite», explique Andrew Mathews, professeur d'anthropologie environnementale à l'université de Californie-Santa Cruz. Son travail se focalise sur l'exploitation durable des forêts. En Europe, la fin de la dernière période glaciaire date d'il y a environ 12.000 ans, ce qui ne représente que vingt générations pour les arbres. «Les arbres adultes sont de toute façon désynchronisés» d'avec le climat, commente-t-il, mais ce n'est pas là leur problème le plus immédiat.

Risque accru

«Les arbres ne vivent pas dans le climat, mais dans la météo», résume-t-il, et ils sont capables de s'y adapter plusieurs fois dans leur vie contrairement aux animaux. Ils peuvent faire chuter leurs feuilles plus tôt ou plus tard, changer la forme et la texture de leurs feuilles, modifier la structure de leur tronc ou faire pousser leurs racines plus ou moins profondément dans le sol. Les arbres sont même susceptibles de «migrer» vers des zones climatiquement plus favorables en envoyant leurs graines portées par les vents ou les animaux pour qu'elles aillent germer ailleurs. Mais peuvent-ils bouger assez rapidement?

Le cas échéant, les nouveaux habitats ne sont pas extensibles à l'infini. Les arbres des régions montagneuses peuvent migrer vers des latitudes plus élevées à mesure que les températures augmentent, mais même s'ils le font suffisamment vite, ils risquent la dégringolade. Ils monteront de plus en plus haut «jusqu'à ce qu'ils n'aient plus de place et en viennent à disparaître», affirme Mathews.

L'usage du terme «intelligence» peut être débattu, mais nous savons que les arbres sont capables d'identifier et de résoudre des problèmes.

Même si les plantes parviennent à s'adapter au changement climatique en changeant d'emplacement ou de programme saisonnier, elles ne sont pas seules dans leur biosphère. Les fleurs qu'elles pourraient décider de faire éclore plus tôt ou plus tard ont besoin de pollinisateurs. Les abeilles, les oiseaux, les papillons, les guêpes, les araignées et les mouches vont-ils eux aussi se déplacer avec les arbres? Au même rythme? Les scientifiques ne savent tout simplement pas répondre à ces questions.

L'usage du terme «intelligence» peut être débattu, mais nous savons que les arbres sont capables d'identifier et de résoudre des problèmes d'une manière qui nous est inaccessible. Ils se souviennent que le printemps arrive et, lorsque le printemps est là, ils peuvent sentir le temps qu'il fait et prendre des décisions en fonction. Mais ce qu'ils ne savent pas, c'est que leurs décisions deviennent de plus en plus risquées au fil des saisons et des années. Comme le sont les nôtres. Nous savons cependant qu'il nous est possible d'anticiper l'avenir. Ce que malgré toute leur intelligence, les arbres ne peuvent pas.

1 — Toutes les citations de La vie secrète des arbres sont issues de la traduction de Corinne Tresca parue aux Éditions Les Arènes, NdT Retourner à l'article

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