Pourquoi les feuilles tombent en automne, et pourquoi le chêne garde les siennes

Les feuilles tombent en automne parce que les jours raccourcissent. Ce signal lumineux déclenche à la base de chaque feuille une coupure que l’arbre prépare lui-même, des semaines avant le premier gel. Le froid accélère le mouvement, il ne le commande pas.

Rien à voir avec le faux automne d’août, quand un arbre assoiffé sacrifie ses feuilles en pleine sécheresse. Reste une énigme : des chênes et des hêtres couverts de feuilles mortes tout l’hiver.

Pourquoi les feuilles tombent-elles des arbres en automne ?

Un chêne rouge d’Amérique centenaire perd environ 400 litres d’eau par jour par ses feuilles, selon l’institut suisse de recherche forestière WSL (2014). Or les racines absorbent de moins en moins d’eau quand la température baisse, et plus du tout dès qu’il gèle. Un arbre resté feuillu se dessécherait lentement.

Sur le portail forestier du WSL, Konrad Müller, de l’association BirdLife Argovie, décrit l’ordre des opérations. Des hormones végétales pilotent le processus, lancé par les jours courts et renforcé par la baisse des températures. L’arbre rapatrie d’abord azote, phosphore, potassium et fer vers ses parties vivantes. Puis un bouchon de liège se forme à la base du pétiole (la tige de la feuille). Il coupe l’eau, sert de point de rupture, puis protège la cicatrice des bactéries et des champignons.

La rupture se fait dans une bande de cellules, la zone d’abscission. Chez le peuplier, des chercheurs des universités de Göttingen et d’Umeå en ont décrit les commandes en 2015 dans Frontiers in Plant Science. Tant qu’elle fonctionne, la feuille retient sa chute grâce à une hormone, l’auxine. Un pétiole privé de son limbe tombe, sauf si l’on dépose de l’auxine sur la plaie. Privées de lumière sous des sachets d’aluminium, les feuilles ont formé leur zone de coupure en neuf jours.

Pourquoi les feuilles changent de couleur avant de tomber ?

Le jaune était déjà dans la feuille : caroténoïdes et xanthophylles restent masqués tout l’été par le vert de la chlorophylle. Quand l’arbre démonte la chlorophylle pour en récupérer les nutriments, ils apparaissent, et peupliers et érables virent au jaune. Le rouge vient d’autres pigments, les anthocyanes, fabriqués pendant cette transition : c’est celui du chêne rouge d’Amérique ou des érables rouges du Japon.

Pourquoi les sapins ne perdent pas leurs aiguilles ?

Leurs aiguilles supportent le gel : une épaisse couche de cire, un épiderme très dur et des stomates étroits limitent la transpiration. Comme le cyprès chauve ou le métaséquoia, le mélèze perd ses aiguilles chaque automne : elles sont plus fines et leur cire moins épaisse.

Pourquoi certains chênes et hêtres gardent leurs feuilles mortes ?

De la Provence au Quercy, le chêne pubescent passe l’hiver habillé de brun. Thierry Gauquelin, professeur émérite à Aix-Marseille Université, rappelle dans The Conversation que cette espèce a « la particularité (qualifiée de “marcescence”) de garder une partie de ses feuilles mortes sur l’arbre en hiver ».

Le 4 mars 2026, l’université de Hambourg a présenté deux programmes internationaux. L’un, piloté par le jardin botanique du Missouri, couvre 18 jardins d’Europe, d’Asie et d’Amérique du Nord. Dans le jardin botanique de Hambourg, la marcescence touche surtout les arbres jeunes et petits. Elle se concentre près de la base plutôt que dans la cime, et gagne sous les climats froids et secs.

Selon la première des trois pistes étudiées, les feuilles sèches protégeraient rameaux et bourgeons des animaux qui broutent, ou du gel et de la neige. Elles pourraient aussi former une réserve de nutriments rendue peu à peu à l’arbre, à moins qu’il ne s’agisse d’un vestige de l’évolution. En mars 2026, les données sur les arbres et arbustes étaient prêtes pour une publication internationale.

Les feuilles tomberont-elles plus tard avec le réchauffement ?

Non : d’ici 2100, elles jauniraient même trois à six jours plus tôt qu’aujourd’hui. Les modèles prévoyaient pourtant une chute décalée de deux à trois semaines à la fin du siècle. En novembre 2020, Deborah Zani et Constantin Zohner, de l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH), ont contredit ce pronostic dans la revue Science. Ils s’appuient sur 434 000 observations relevées sur 3 800 sites d’Europe centrale entre 1948 et 2015, dont le hêtre et le chêne pédonculé.

Chaque hausse de 10 % de la photosynthèse au printemps et en été avance de huit jours le vieillissement des feuilles. Selon leur hypothèse, les nutriments du sol, comme l’azote, limitent le carbone qu’un arbre peut absorber : celui qui a beaucoup produit tôt ferme la saison plus vite. La saison de végétation ne s’allongerait que de 8 à 12 jours, « environ deux à trois fois moins que ce que nous pensions jusqu’ici », selon Deborah Zani.

Que faire des feuilles mortes au jardin ?

Mieux vaut les laisser sous les arbres et autour, conseillent Thierry Gauquelin et Mathieu Santonja, d’Aix-Marseille Université. La litière entretient la santé du sol, sa perméabilité et sa rétention d’eau. Une forêt en reçoit plusieurs tonnes par hectare chaque année. Dans un sol en bonne santé, la litière d’un automne a disparu avant le suivant, décomposée notamment par une faune qui compte jusqu’à 500 000 collemboles par mètre carré.

Article créé en collaboration avec l’IA.