Pourquoi les arbres perdent-ils leurs feuilles?

Dans certains pays, comme au Canada, certaines espèces d'arbres caduques ont développé une adaptation pour survivre au froid hivernal. Ils perdent leurs feuilles. En effet, les feuilles des arbres sont des organes sensibles à tissu mou. La surface d'exposition à l'air froid est très grande et celles-ci sont minces. Les jeunes branches, selon les régions, vers le milieu du mois d'août ont durci leur écorce. Les autres branches plus grosses sont bien protégées. Les racines bien enfouies dans le sol et isolées par le couvert de neige sont elles aussi bien protégées du froid. Comment les arbres savent-ils quand ils doivent se débarrasser de leurs feuilles avant qu'elles gèlent ?  Les feuilles disposent de capteur, les phytochromes, qui sont des photorécepteurs sensibles à la lumière rouge. À l'automne, quand les journées raccourcissent les phytochromes perçoivent ce changement. Ils vont activer un processus qui consiste à faire vieillir la feuille très rapidement.

Automne sans feuilles

Avec les journées de plus en plus froides et la photopériode qui diminue, l'arbre sait qu'il doit se débarrasser de ses feuilles. Chez les végétaux, les processus de croissance sont contrôlés par une phytohormone qui s'appelle l'auxine. Cette phytohormone participe à la formation des feuilles. Elle aide à maintenir les feuilles jeunes. C'est une phytohormone de croissance. À l'automne, la production d'auxine diminue. Quand la photopériode devient plus courte, l'arbre produit alors beaucoup d'acide abscissique. Cette  phytohormone est produite lors des périodes de stress. Une troisième phytohormone l'éthylène interviendra dans le processus du vieillissement de la feuille. Ce gaz participe à la destruction de la chlorophylle. La présence d'une forte concentration d'éthylène à l'endroit du pétiole où la feuille se détache font enfler les cellules de la zone d'abscission provoquant un allongement de celles-ci sur quelques  rangées ce qui  produit une différence de pression. En même temps,  les cellules de la couche d'abscission produisent des enzymes, dont la cellulase et la pectinase. La cellulase est une enzyme qui s'attaque à la cellulose des parois cellulaires. La pectinase est une autre enzyme qui elle s'attaque à la couche de pectine qui collent les cellules entre elles.

Feuilles Mortes

La destruction de la cellulose des parois cellulaires par la cellulase, de la pectine par la pectinase et la pression exercée par les cellules vont faire rompre la couche d'abscission de l'extérieur vers l'intérieur du pétiole. Pour se protéger des champignons, des bactéries et des insectes qui pourraient bénéficier de cette porte d'entrée dans l'arbre, les cellules sur le bord de la couche d'abscission vont sécréter de la subérine. La subérine est une substance cireuse qui est le constituant principal du liège. Une fois la feuille tombée ce bouchon de liège va bien protéger l'arbre des agressions extérieures.