Froids, gelées

Le froid bloque la feuillaison et la croissance (au-dessous de + 4 à + 7 ° C selon l’essence) et la photosynthèse (au-dessous de - 3 à - 4 ° C). Mais le froid intense peut aussi entraîner la destruction de tout ou partie de l’arbre en provoquant la transformation de l’eau qu’il contient en glace. Les dégâts seront plus ou moins importants selon la sensibilité de l’essence ou de la provenance, le stade de végétation où elle se trouve (les organes en croissance, gorgés d’eau, étant plus sensibles) et la rapidité de la chute
des températures. Un froid peut être exceptionnel par son intensité : le « grand froid », ou l’époque inhabituelle à laquelle il survient : gelée tardive ou précoce. Localement l’air froid, plus lourd que l’air chaud, s’accumule dans les dépressions (cuvettes sur pente par exemple) créant ainsi des « trous à gelées » ou des vallons froids où ses effets peuvent être exacerbés. Des arbres soumis régulièrement à des températures basses végètent et deviennent difformes.

• Grands froids
  

   

On parle de grands froids lorsque la température descend au-dessous de - 20 ° C de façon durable (une semaine et plus). Dans nos régions tempérées, les essences autochtones et les provenances locales sont bien adaptées à ces grands froids et subissent globalement peu de dégâts. Des mécanismes physiologiques comme la chute des feuilles chez les feuillus, la descente de sève et la vidange de l’eau des cellules à l’automne, la transformation de certaines réserves glucidiques en chaînes courtes moins sensibles (rôle d’antigel)… sont autant de processus qui permettent à l’arbre de bien résister au froid. Bien entendu, les espèces méridionales sont moins adaptées que celles des latitudes septentrionales. C’est pourquoi les essences ou provenances introduites en dehors de leur aire naturelle sont particulièrement sensibles et peuvent mourir à la suite d’un hiver trop rigoureux.

Certains grands froids ont provoqué des dommages qui sont restés dans la mémoire des forestiers :
- décembre 1879 : en Sologne, élimination massive des pins maritimes, déjà affaiblis par un précédent coup de verglas (70 000 ha détruits dans le Loir-et-Cher) ;
- février 1956 : dépérissement dans les Landes de 10 000 ha de pins maritimes issus de graines de provenance portugaise inadaptée. Les pins d’Alep provençaux, d’origines marocaine et algérienne, furent également décimés (22 000 m3 abattus) ainsi que les oliviers et les chênes-lièges. Ailleurs en France, de nombreux exotiques furent  sporadiquement touchés (cyprès de Lambert, pin de Monterey, douglas, eucalyptus…) ;
- février 1985 et février 1986 : éradication du Sud-Ouest et de l’Ouest de la France des derniers pins maritimes de provenance portugaise (60 000 ha touchés dont 30 000 ha coupés à ras, à 90 % d’origine ibérique ; 2,5 millions de m3 abattus). Avec les mortalités différées, ce sont au total 45 000 ha, soit 5 % du massif des Landes, qui auront été détruits, auxquels il faut ajouter 200 000 m3 en Pays de la Loire. Les eucalyptus plantés en taillis à courte rotation pour la pâte à papier furent aussi totalement éliminés.

Lors de grands froids, les tensions mécaniques à l’intérieur du tronc peuvent entraîner une fissuration radiale nommée gélivure. Le chêne sessile sur sol pauvre y semble particulièrement sensible alors que les résineux le sont beaucoup moins.

• Gelées

   

- Gelées d’automne, ou gelées précoces:

En début d’automne, lorsque l’arbre a terminé sa croissance, il faut en général 5 à 10 jours de refroidissement progressif pour que l’écorce des pousses de l’année durcisse et devienne protectrice. Si une gelée (température descendant au-dessous de 0 ° C) survient avant cet endurcissement, elle peut provoquer des dégâts sur les pousses imparfaitement lignifiées. Les essences sensibles aux gelées précoces sont celles capables de pousser tard dans la saison : mélèze du Japon, douglas, épicéa de Sitka… Lors d’automnes particulièrement doux, les mécanismes de préparation au gel sont retardés et, si un coup de froid brutal survient, les arbres peuvent subir des lésions cambiales  au niveau du tronc. Les essences à écorce fine comme le hêtre y sont particulièrement sensibles. Ces lésions sont une porte d’entrée pour les champignons lignivores et des  suintements au printemps suivant attirent les insectes xylophages. Un tel phénomène a été observé dans les Ardennes au cours des années 2000 après un gel précoce en automne 1998.

- Gelées de printemps, ou gelées tardives:

Ces gelées affectent les pousses, notamment la pousse terminale, d’un arbre dont les bourgeons viennent de débourrer et qui ne supportent alors pas les températures  inférieures à - 4 °C. Elles entraînent des déformations, des pertes de production, et même la mort de l’arbre si elles se répètent. Certains résineux y sont particulièrement  sensibles. On pourrait penser que les essences montagnardes, habituées au froid, y sont plus résistantes. Il n’en est rien, bien au contraire. Un plant ne débourre que lorsqu’il a « enregistré » pendant les mois qui précèdent, un certain nombre de jours où la température dépasse un seuil qu’Aussenac (1973) fixe à + 2 °C. Plus précisément, c’est la somme des températures dépassant ce seuil, qui conditionne le redémarrage. Cette somme permet de calculer un indice empirique qui est de 490 degrés-jour pour le sapin pectiné, 540 degrés-jour pour le douglas, 600 degrés-jour pour l’épicéa commun. Le sapin, demandant moins de « chaleur cumulée » que les autres, débourrera plus tôt et aura donc une saison de végétation plus longue. C’est un avantage en montagne où la belle saison est naturellement courte mais, installé en plaine où les limites des saisons sont moins tranchées et l’hiver plus doux, il va débourrer trop tôt. Il sera alors sensible aux gelées de printemps, qui peuvent survenir jusqu’en mai. Le réchauffement climatique, impliquant des hivers plus cléments, devrait entraîner un débourrement plus précoce. On a craint un moment que la sensibilité aux gelées tardives soit de ce fait augmentée. Il semblerait heureusement que non pour la majorité des essences car, en parallèle, la probabilité d’apparition d’une gelée sera diminuée.

• Symptômes et éléments de diagnostic

Les grands froids hivernaux peuvent causer la mort d'un certain nombre de tiges directement observable au cours de la saison de végétation suivante, notamment sur des stades sensibles (jeunes tiges) ou des essences sensibles (essences méridionales dans une région septentrionale). Mais plus généralement, ils sont impliqués dans des processus de dépérissement (facteur déclenchant) plus complexe à élucider (voir  fiche dépérissement).

Ils peuvent être également à l'origine de fentes radiales (= gélivure) ou de nécroses cambiales en bande sur le tronc qui cicatrisent avec formation d'un bourrelet cicatriciel. Le houppier n'est en général pas affecté par des symptômes.

Les gelées tardives au printemps provoquent la destruction des jeunes pousses déjà formées mais non lignifiées. La multiplicité des espèces touchéespar le phénomène révèlent le caractère abiotique de la cause.

Les gelées précoces à l'automne sont à l'origine de nécroses cambiales en bande sur le tronc qui ne descendent pas sur les racines ni ne remontent dans les branches. Elles sont en général orientées (plutôt au nord- nord-est) et peuvent être datée par dendrochronologie au niveau du bourrelet cicatriciel.

• Contrôle des effets du froid
  

   

En cas de plantation, il faut choisir une essence et une provenance dont les caractéristiques (résistance aux grands froids ou précocité de débourrement) sont adaptées à la région et à la station d’introduction. Des choix sont imposés par la réglementation pour les plantations subventionnées. Par ailleurs, un abri latéral peut être une protection efficace des jeunes plants ou semis contre l’air froid.