Pourquoi les feuilles changent-elles de couleur en automne ?

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réponse simple

Réponse simple :

La couleur verte des feuilles est due à un pigment présent en grande quantité dans les cellules de celles-ci: la chlorophylle1. Cette substance nécessaire à la nutrition de la plante est en permanence renouvelée durant le printemps et l’été.

 

La teinte spécifique des feuilles varie grandement d'une espèce à l'autre, mais la couleur principale est généralement le vert
La teinte verte du feuillage est due à une grande concentration de chlorophylle

En automne, les nervures chargées de transporter la sève irriguent de moins en moins bien les extrémités des feuilles2. La chlorophylle ne peut donc plus être remplacée efficacement et son taux se réduit progressivement.

La diminution de la chlorophylle au sein de la feuille permet de révéler la présence d’autres pigments auparavant masqués par la teinte verte prédominante3. La feuille passe alors par différentes teintes jaunes, orangées et rouges à mesure que ses pigments se dégradent.

 

La variation de teinte des feuilles est en fait due à une décoloration successive

Les anthocyanes se forment grâce aux excédents de sucre dans la feuille
La variation de teinte des feuilles est en fait due à une décoloration successive

Une fois que la sève n’irrigue plus du tout la feuille, celle-ci se détache de son support et finit sa décoloration après être tombée4.

 

Les feuilles se déshydratent et finissent par perdre toutes leurs couleurs à la fin de l'automne
Les feuilles se déshydratent et finissent par perdre toutes leurs couleurs à la fin de l'automne

réponse avancée

Réponse avancée :

Pour se nourrir, les plantes utilisent un processus métabolisant des sucres à partir d’eau et de gaz carbonique. Ce mécanisme nécessite la présence de lumière solaire et produit également de l’oxygène ; il s’agit de la photosynthèse5.

6CO2 + 12H2O + lumière → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Pour exploiter la lumière solaire, la plante doit disposer de molécules capables d’absorber les rayons lumineux. Or, en captant certaines longueurs d’onde, les substances en question apparaissent colorées car elles renvoient seulement une partie du spectre lumineux. Les éléments intervenant au stade initial de la photosynthèse sont donc des pigments de différentes couleurs en fonction de leur structure et des longueurs d’ondes qu’ils absorbent6.

 

Les plantes disposent de différents pigments photosynthétiques, comme la chlorophylle et les carotènes
Les plantes disposent de différents pigments photosynthétiques (source - modifiée)

Le plus important de ces pigments se nomme la chlorophylle1. Cette substance est au cœur de la photosynthèse, il s’agit d’une molécule de grande taille qui absorbe la lumière dans les tons bleus et rouges, et qui nous apparait donc verte.

 

La chlorophylle est visible au microscope dans les cellules de la plante
La chlorophylle est visible au microscope dans les cellules de la plante (source)

Outre la chlorophylle, les feuilles contiennent également des pigments secondaires en quantité plus ou moins importante selon les espèces7. Ces substances sont des caroténoïdes8 (carotènes et xanthophylles) qui, en captant la lumière bleue et turquoise, nous apparaissent jaunes ou orangés.

 

Les carotènes sont très courants dans la nature ; ils sont par exemple responsable de la couleur des flamants roses
Les carotènes sont très courants dans la nature ; ils sont par exemple responsables de la couleur des flamants roses

Ce mélange de pigments donne les couleurs caractéristiques du feuillage au printemps et en été, généralement vert ou tirant vers le jaune.

 

La teinte spécifique des feuilles varie grandement d'une espèce à l'autre, mais la couleur principale est généralement le vert
La teinte spécifique des feuilles varie grandement d'une espèce à l'autre, mais la couleur principale est généralement le vert

Lors de la saison chaude, les plantes renouvellent en permanence leurs pigments afin de parer à la dégradation naturelle de ceux-ci9. Lorsque l’automne approche et que la luminosité diminue, des réactions biochimiques au sein des arbres entrainent la formation d’un bouchon de liège à la base des feuilles2. Cette membrane obstrue progressivement les nervures et bloque ainsi la circulation de la sève et des nutriments qui y sont contenus.

 

La sève permet l'apport d'eau et de sels minéraux dans les feuilles, ainsi que le circulation du sucre
La sève permet l'apport d'eau et de sels minéraux dans les feuilles, ainsi que la circulation du sucre

Privée d’éléments nutritifs, la feuille ne peut plus métaboliser de chlorophylle pour remplacer les pertes naturelles. Le taux de ce pigment chute alors progressivement et la couleur verte s’estompe, généralement en dernier lieu à proximité des nervures3.

 

Les nervures sont les dernières à changer de couleur, car la sève résiduelle y est plus facilement accessible
Les nervures sont les dernières à changer de couleur, car la sève résiduelle y est plus facilement accessible

Comme les caroténoïdes ont une durée de vie supérieure à la chlorophylle, ils restent actifs plus longtemps dans la feuille, lui conférant des teintes jaune et orange9.

 

Une fois le vert disparu, les feuilles contenant des caroténoïdes restent jaunes
Une fois le vert disparu, les feuilles contenant des caroténoïdes restent jaunes

La couleur rouge est quant à elle due à la formation d’un autre type de pigment qui, au contraire des deux autres, intervient au moment où la circulation de la sève s’amenuise. En effet, la photosynthèse continue d’avoir lieu tant qu’il reste de la chlorophylle et des sucres s’accumulent alors à l’intérieur des tissus foliaires9. Dans ces circonstances, différentes protéines se lient aux sucres présents et forment des pigments rouges appelé anthocyanes10.

Les feuilles passent donc du vert au jaune, puis au rouge lorsque la concentration de sucre augmente.

 

Les anthocyanes se forment grâce aux excédents de sucre dans la feuille
Les anthocyanes se forment grâce aux excédents de sucre dans la feuille

Plusieurs facteurs peuvent influencer la vitesse et la répartition des teintes des feuilles lors de l’automne : des températures très basses ou un ensoleillement élevé peuvent par exemple accélérer la destruction de la chlorophylle et donc augmenter le contraste des couleurs automnales9.

Une fois que la sève a totalement cessé d’irriguer la feuille, celle-ci finit par tomber alors que les derniers pigments se dégradent en laissant place à une teinte brune pâle. La chute du feuillage permet à l’arbre d’économiser son énergie durant l’hiver afin de pouvoir reprendre sa croissance au printemps suivant4.

 

Les feuilles se déshydratent et finissent par perdre toutes leurs couleurs à la fin de l'automne
Les feuilles se déshydratent et finissent par perdre toutes leurs couleurs à la fin de l'automne

Commentaires   

+3 #1 yolando 22-10-2014 20:36
merci beaucoup bonnome sourire
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