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Comment les plantes résistent-elles au froid ?

Lorsque nous avons froid, nous nous rajoutons une bonne laine sur le dos. Et s'il fait vraiment trop froid, nous rentrons dare-dare nous calfeutrer à l'intérieur de nos maisons avec un bon chocolat chaud et un chat sur les genoux. Mais dans le cas des plantes au sein de la nature ou au jardin ? Ces pauvrettes ne peuvent se déplacer (et encore moins boire du chocolat chaud !). Comment font-elles pour survivre au froid parfois intense de l'hiver ? Faisons le point sur les adaptations des végétaux au gel et au froid en général ! 

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Stratégie 1 : on s'adapte au froid ! 

L'hiver n'arrive pas du jour au lendemain (enfin, normalement...). Les plantes ont donc plusieurs semaines pour commencer à ralentir progressivement leur métabolisme et se préparer à la période hivernale. Les jours raccourcissent, la température baissent... voici autant de signaux que le végétal attend pour initier cette phase de ralentissement végétatif. On dit alors que les plantes entrent en dormance.

Ainsi, dès le printemps, la plante va progressivement redémarrer sa végétation dès que les jours deviendront plus longs et les températures plus clémentes. Mais attention ! Bien souvent, les plantes vont initier ce processus trop tôt et se faire surprendre par un épisode de gel tardif. Ces périodes de gel, "non prévues" par la plante, peuvent causer au mieux de gros dégâts, au pire la mort du végétal. 

Stratégie 2 : on évite le froid ! 

Si on n'est plus là durant la mauvaise période, on ne souffre pas ! 

  • "Pour vivre heureux, vivons caché" : ce pourrait être l'adage des plantes bulbeuses, rhizomateuses ou à tubercules qui ne gardent que la partie souterraine en hiver. Leurs organes de réserve se terrent sous terre et attendent un redoux pour pousser à toute allure l'année suivante. En effet, le sol en hiver est toujours un peu plus "chaud" que l'air ambiant, faisant gagner facilement 2 ou 3 degrés ;
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Les plantes bulbeuses printanières comme les tulipes sont protégées du froid, car sous terre !
  • "Réveillez-moi au printemps !" : le cas des bisannuelles et des vivaces est particulier. Certaines vivaces disparaissent totalement en hiver, tandis que d'autres affrontent fièrement les frimas mais... pas n'importe comment. Elles ralentissent leur métabolisme et font en sorte de rester sous forme plus basse, plus proche du sol. Elles ne gardent alors qu'une rosette ou une petite touffe basale. Cela leur permet de gagner quelques degrés et d'éviter les pertes en eau. La partie végétative morte peut aussi, dans certains cas, leur servir de protection contre le froid. Cependant, quelques vivaces sont totalement persistantes, grâce à la modification de leur feuillage (voir plus bas) ; 
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Une Euphorbe en plein hiver, qui repartira comme si de rien n'était au printemps (© Gwenaëlle David)
  • "Adieu, monde cruel... Argh !" : c'est paradoxal mais, l'écologie des plantes annuelles peut être comprise comme une adaptation des espèces au froid hivernal. Une plante annuelle germe, se développe, fleurit et produit ses graines durant la même année pour mourir juste avant l'hiver. Les graines germeront au printemps suivant, pérennisant ainsi l'espèce ; 
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Une plante annuelle pousse, fleurit, produira ses graines, puis disparaitra
  • "Bah... Vous n'êtes pas mort finalement ?" : la cryptobiose est un état arrêté du métabolisme, la plante semble morte, mais il n'en est rien. Par la suite, dès que les conditions le permettent, elle se remet à croitre. C'est la reviviscence ou anabiose. Les lichens et les mousses peuvent le faire couramment, mais aussi certaines plantes vasculaires comme des fougères (Fougère-aigle, Cétérach officinal...). C'est avant tout une adaptation à la sécheresse induite par le gel hivernal. 
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Ptedirium aquilinum

Stratégie 3 : on tolère le froid ! 

Le cas des arbres et arbustes à feuillage caduc ou marcescent

En hiver, le gel ne permet plus à l'eau d'être disponible pour la plante. De plus, la sève risque de geler, elle aussi, donc de prendre du volume et de faire éclater les cellules (on dit alors que la plante a grillé). Les ligneux caducs vont donc adopter la solution de faire redescendre la sève vers les racines, de stopper leur métabolisme et... de perdre les feuilles, responsables de l'évapotranspiration (perte en eau). Les feuilles marcescentes, bien que mortes, restent sur l'arbre ou l'arbuste durant l'hiver, mais suivent le même processus. 

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Oui, mais les végétaux à feuillage persistant alors ? 

En premier lieu, les feuilles vont être plus coriaces, plus épaisses et vernissées. De plus, la surface des feuilles va se réduire dans une grande majorité des cas. Nous ne trouverons pas de feuillage découpé (qui augmenterait la surface), mais des feuilles généralement plus petites, parfois même plus que des aiguilles comme chez les conifères. Les feuilles matures des végétaux à feuillage persistant sont aussi généralement plus foncées que celles de leurs homologues à feuillage caduc. Cela permet une meilleure captation de l'énergie solaire sous forme de chaleur. 

Les feuilles persistantes contiennent moins d'eau que celles caduques. Mais les végétaux persistants vont réduire aussi leur métabolisme en hiver.  La sève se concentre en sucres et en minéraux (surtout du potassium), elle va s'épaissir donc circuler moins vite. Cette sève gorgée de sucres et de minéraux va abaisser le point de gel de la sève, servir d'anti-gel en somme. Jusqu'à un certain point évidement... La résistance au gel dépendra des espèces. 

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Un buis sous le gel, même pas peur ! (© Gwenaëlle David)

Stratégie 4 : on résiste au froid ! 

  • Comme on l'a déjà vu, le feuillage peut devenir très coriace et réduit à l'extrême (de simples aiguilles) pour limiter la surface donc les pertes en eau ; 
  • Dans les cas extrêmes (montagne, pôle...), la plante va adopter une forme en coussin. Cette forme sphérique est la plus adaptée au froid. En effet, c'est la forme géométrique qui expose le moins de surface, ce qui a pour effet de diminuer les pertes en eau et en chaleur ; 
  • Une forme prostrée, proche du sol, permet aussi une moindre prise au vent et... une protection par la neige ; 
  • Enfin, une forme en touffe, comme les graminées par exemple, permet de créer un microclimat bénéfique à la survie de la plante en lui faisant gagner quelques degrés. D'ailleurs, certaines plantes passent l'hiver en une sorte de grosse rosette basale, protégeant un bourgeon de tige qui débourrera dès les premiers redoux ; 
  • Lorsqu'une plante se couvre d'une pilosité, cela peut dans certains cas créer aussi ce "microclimat" mais c'est, avant tout, une manière de réduire encore les pertes en eau. 
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Les formes tapissantes de nombreux conifères permettent une excellente résistance au froid

 

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