Les arbres sont des plantes terrestres ligneuses caractérisées par un tronc et une grande taille. Apparus sur Terre il y a 385 millions d’années, ils symbolisent la force et la vie. Ils nous transmettent du bien-être et embellissent le paysage. L’éminent botaniste Francis Hallé évoque leur beauté, leur timidité, leurs modes de communication… En ville et dans nos forêts, ils assurent avant tout de nombreuses fonctions écologiques et contribuent à lutter contre les changements climatiques.

Arbres de la Tourbière des Dauges © Nicolas Macaire / LPO

L'arbre, une plante terrestre remarquable

Les arbres sont des végétaux ligneux (le bois est constitué de lignine) d’au moins 7 mètres de hauteur. Ils ont uniquement besoin d’un sol, d’eau et de l’énergie du soleil pour pousser. Ce sont des organismes « autotrophes », c’est-à-dire qui ont la capacité de synthétiser leur propre matière organique à partir d’éléments minéraux. Les arbres, comme la majorité des plantes, contiennent de la chlorophylle dans leurs feuilles, siège du processus de la photosynthèse. Grâce à la photosynthèse, ils transforment l’énergie lumineuse du soleil en glucides (élaboration du bois, des feuilles…), absorbent le CO₂ de l’atmosphère et produisent de l’oxygène O₂.

Processus de la photosynthèse / Kartable

Il existe près de 190 espèces d’arbres en France métropolitaine, ce qui représente les trois quarts des essences trouvées dans les forêts européennes (ONF, 2024). Chaque forêt possède ses spécificités et les essences, feuillus ou résineux, diffèrent en fonction de la localité géographique. Les arbres sont présents partout, en ville comme à la campagne où ils jouent différents rôles.

Rôles écologiques des arbres

Les arbres assurent diverses fonctions écosystémiques fondamentales :

• Ils abritent une riche biodiversité à tous les stades de leur vie : de nombreux oiseaux, mammifères et insectes dépendent des arbres pour se nourrir, s’abriter et se reproduire. Ainsi, 2000 espèces de coléoptères dépendent des arbres sénescents (arbres âgés).
• La photosynthèse contribue à réduire le CO₂, gaz à effet de serre.
• Les tissus de l’arbre, le tronc, les branches et les feuilles ont la capacité de filtrer les polluants de l’air et d’améliorer sa qualité.
• L’évapotranspiration et l’ombrage procurés par les feuilles contribuent au rafraîchissement en milieu urbain comme dans les sous-bois forestiers.
• Ils produisent du bois et stockent le carbone.
• Leur système racinaire favorise l’infiltration de l’eau de pluie et limite le ruissellement et l’érosion du sol.
• Ils améliorent le cadre de vie, atténuent la pollution sonore en ville, ont une fonction apaisante et anti-stress, et sont au cœur de nombreuses légendes et coutumes selon les cultures.

Les feuilles des arbres (ici de chêne) tempèrent la température en ville et créent des microclimats © Nicolas Macaire

Toutes ces fonctions dépendent de la santé de l’arbre et des conditions de vie qu’il rencontre. Ils ont besoin d’un sol de qualité et de profondeur, d’espace, de lumière, d’eau… pour leur croissance. Des conditions de vies qui sont parfois difficiles, notamment en ville.

L'évapotranspiration

L’évapotranspiration est un processus très coûteux en énergie pour les végétaux. Elle permet de réguler la température de l’arbre et par la même occasion l’espace l’environnant. Les stomates, des petits trous présents sous la surface des feuilles, permettent l’expulsion de la vapeur d’eau et l’absorption du CO₂.

Lors de la première partie de la journée, l’arbre transpire plus qu’il n’absorbe. Les stomates des feuilles s’ouvrent et l’eau s’évapore, c’est l’évapotranspiration. Ce processus entraîne le dessèchement des feuilles puis de l’arbre tout entier. Dans la deuxième partie de la journée, quand le soleil commence à décliner, l’arbre va réduire l’évapotranspiration et l’absorption est à son tour plus importante. L’arbre se réhydrate.

Feuille et gouttes d'eau / Pixabay

En cas de sécheresse, les stomates se ferment, l’arbre ne transpire plus pour conserver l’eau et il ne peut plus se rafraîchir. Cela empêche sa thermorégulation et sa température va augmenter. Les feuilles vont sécher et jaunir. Lors de canicules estivales, l’état de dessèchement des arbres et des feuilles donne l’impression d’un automne précoce.

Séquestration du carbone

La séquestration du carbone est directement liée à la photosynthèse. L’arbre capte efficacement le CO₂ de l'atmosphère et le carbone est fixé dans l’arbre sous forme de glucides : on parle aussi de « puits de carbone ».

Le carbone étant fixé par les arbres, on pourrait penser que, face aux enjeux actuels, il serait utile d’en planter un maximum. En réalité, ce n’est pas aussi simple, car la séquestration du carbone s’inscrit sur le long terme et nécessite que les arbres et les forêts vivent le plus longtemps possible, sans intervention, pour former idéalement des forêts primaires. De plus, il ne faut pas planter des arbres au détriment d’autres milieux naturels qui, eux aussi, sont des puits de carbone : prairies, tourbières, zones humides…

En Europe, la plupart des vieilles forêts ont été détruites et les forêts résiduelles sont rasées pour laisser place à l’urbanisation. Les jeunes plantations servant la sylviculture ne sont pas de « vraies » forêts. Les industriels y produisent du bois, les arbres étant coupés très jeunes, le carbone est « relibéré » aussitôt et la biodiversité n’a pas le temps de s’y installer.

D’autres facteurs interviennent dans la libération du carbone comme la multiplication des gigantesques incendies de forêts en raison des épisodes de sécheresse.

Arbres du jardin des Champs-Elysées à Paris / Pixabay

L'arbre régulateur du climat urbain

En raison du changement climatique, les épisodes de canicules seront plus fréquents et plus longs. Les simulations élaborées par Météo France prévoient des vagues de chaleur quatre fois plus nombreuses en 2050, avec un réchauffement planétaire de +2°C.

Pour contrer les îlots de chaleur urbains, les collectivités végétalisent aujourd’hui de nombreux quartiers. L’arbre est un climatiseur naturel très puissant. Outre l’ombre apportée par le feuillage, l’évapotranspiration abaisse la température de plusieurs degrés de l’air ambiant et des surfaces minéralisées (rue, parking, façades…).

Une étude menée à Paris (EPICEA, 2008-2012) a montré une réduction de température de 5°C le jour et de 2°C la nuit lors de la canicule de 2003 dans des quartiers végétalisés.

D’autres études réalisées dans l’agglomération parisienne sur les liens entre le végétal et le rafraîchissement permettent de mieux connaître les essences adaptées et celles qui résisteront dans le futur.

Place Robert Bye à Londres, vue du ciel / Unsplash

L'arbre dans un contexte de climat changeant

Les arbres sont souvent présentés comme une solution miracle face aux changements climatiques, mais il convient de bien réfléchir sur la gestion que nous en faisons. Multiplier les arbres n’est pas une solution si cela se fait au détriment d’autres milieux naturels tout aussi importants. Les plantations forestières ne sont pas des solutions écologiques non plus : elles n’ont pas le temps de constituer des puits de carbone car elles sont vouées à la coupe tout en libérant le CO_2.

En ville, l’arbre permet de lutter efficacement contre les effets du changement climatique, si les conditions suivantes sont respectées :

• Maintenir les arbres existants (séquestration du carbone) et conserver les arbres morts. Le mieux étant de toucher le moins possible aux arbres.
• Choisir des essences locales, adaptées au climat local et à la biodiversité.
• Choisir des essences qui supportent le milieu urbain (certaines espèces forestières sont adaptées au climat d’une région donnée, mais en ville vont vite se retrouver dans des situations d’inconfort thermique, hydrique…).
• Prévoir suffisamment d’espace et un sol adapté à son enracinement.
• Prévoir de laisser des branches mortes, des brindilles et des feuilles au sol : celles-ci contribuent à la formation de la litière du sol nécessaire aux arbres.

Vieux arbres du parc de la ville de Cologne, Allemagne / istockphoto

L'arbre, avant de nous aider face au changement climatique, devra lui-même s'adapter ! Certaines espèces vont avoir plus de mal que d’autres à s’adapter avec l’augmentation de l’intensité et de la fréquence des sécheresses. Nos peuplements végétaux évoluent donc, comme la disparition des hêtres dans nos forêts, essence adaptée au froid, mais pas aux canicules découlant du changement climatique.

Les arbres sont nos alliés, et nous rendent de nombreux services… Mais pour pleinement remplir ces services, les arbres nécessitent toute notre attention : nous devons les soigner, les installer avec tout l’espace et les ressources dont ils ont besoin, les préserver même lorsqu’ils sont vieillissants.

Avant de nous demander ce que l’arbre peut faire pour nous, il est nécessaire de nous interroger sur ce que nous devons et pouvons faire pour les arbres !