29 notions-clefs : la forêt

Quelques mots de conclusion
Auteurs : Bruno FADY(plus d'infos)
Résumé :
Document issu de l'ouvrage "29 notions clefs pour savourer et faire savourer la science - primaire et collège", paru aux éditions Le Pommier en août 2009.
Publication : 16 Mai 2014

La description et la compréhension de l’objet forêt ne se résume, bien entendu, pas à ces quelques thèmes d’étude. La biologie des animaux forestiers, des champignons symbiotiques (qui vivent en association avec un ou plusieurs autres organismes) et des parasites, l’étude des sols, des cycles des minéraux et de l’eau, la gestion des récoltes de bois, la législation et les droits d’usage, etc., sont des thèmes d’étude qui, parmi d’autres encore, sont pris en compte dans le champ des disciplines scientifiques forestières de nombreux organismes de recherche en France et dans le monde.
Plutôt que de tenter une impossible approche exhaustive, ce chapitre a abordé quelques-uns de ces objets d’étude, et insisté sur la démarche scientifique qui présente une certaine constance : observation de l’objet d’étude, apparition de questions, cadrage des questions à un niveau d’échelle spatial et temporel donné, utilisation d’outils pour formaliser les questions et tenter d’apporter des réponses. En espérant que la mise en application pédagogique de cette démarche puisse favoriser une meilleure compréhension de l’écosystème forêt par les enfants et ainsi les amener, futurs citoyens, à apprécier et protéger l’environnement dans lequel ils vivent. C’est une nécessité à l’heure où l’impact de l’homme sur son milieu de vie n’a jamais été aussi fort.

Et pour aller plus loin, quelques questions d’enseignants

Quelles sont les relations existant entre animaux et végétaux ?

On peut envisager au moins trois types de relations :

  •  Habitat : les plantes servent de support, cachette, maison, etc., pour les animaux.
  •  Trophique : les plantes sont la source d’énergie des herbivores.
  •  Parasitisme : le parasite a besoin de la plante hôte aussi bien pour se nourrir que pour se reproduire.

Quelles différences y a-t-il entre bois vert, bois vivant et bois mort ?

Les couches de cellules de bois situées sous l’écorce sont vivantes et contiennent des canaux conducteurs de la sève élaborée et des réserves (amidon). Ces cellules de bois vivantes constituent l’aubier. Sous l’aubier, après une zone de transition, et jusqu’au centre de l’arbre, se trouve une zone contenant des cellules mortes, souvent colorées, ayant un rôle mécanique dans le maintien de l’arbre et un rôle conducteur, vers les feuilles, de l’eau et des sels minéraux pompés dans le sol par les racines : c’est le bois de coeur, ou duramen. Les épaisseurs respectives de l’aubier et du bois de coeur varient selon l’espèce. En cas de sécheresse ou de maladie, les cellules sous l’écorce peuvent mourir et donner du bois mort, sec.

Y a-t-il une différence entre la sève et la résine ?

Oui. La sève conduit l’eau, les sels minéraux et les molécules élaborées à partir de la photosynthèse. Elle se déplace dans les canaux conducteurs. La résine, qui contient de nombreux hydrocarbures, souvent toxiques pour la plante elle-même, est sécrétée et contenue par un réseau de cellules particulier, les canaux résinifères. La résine n’est présente que chez certains conifères. Elle joue un rôle dans leur résistance aux maladies et à la sécheresse.

Comment peut-on différencier les bourgeons à fleur des bourgeons à feuille ?

Il n’y a pas de réponse simple à cette question. C’est une opération qui peut se révéler très difficile, et qui varie beaucoup selon les espèces. Le déterminisme du bourgeon est à la fois génétique et lié aux conditions du milieu. Le bourgeon se met en place parfois plus d’une année avant son débourrement. Le plus simple est de suivre l’évolution des bourgeons avant le débourrement, lorsque leur description est aisée, et de travailler espèce par espèce. A priori, les différents types de bourgeons (végétatifs, sexués mâles et sexués femelles) sont facilement visibles chez les conifères (voir la photographie dans le texte)

Qu’est-ce qui détermine la durée de vie d’un arbre ?

Il est vraisemblable que de très nombreux facteurs agissent ensemble pour déterminer la durée de vie d’un arbre. Comme chez tous les êtres vivants, ces facteurs sont d’ordre génétique et environnemental dans leur déterminisme. C’est leur interaction chez un individu donné qui produira une réponse particulière, et donc une durée de vie particulière.
Pour les facteurs d’origine génétique, on peut citer tous les phénomènes physiologiques, comme la conduction de la sève, les dosages hormonaux, la précocité et l’intensité de la reproduction, l’accumulation de substances toxiques responsables de la coloration, etc. Parmi les facteurs du milieu prédisposant à la dégénérescence ou la favorisant, on peut citer tous les accidents climatiques pouvant causer un stress à l’arbre, l’apparition de parasites et/ou de maladies, etc.

Existe-t-il un déterminisme génétique ?

Oui, bien sûr. C’est la part de variabilité d’un caractère qui est transmis par descendance. Certains caractères sont entièrement déterminés génétiquement (la présence de résine chez les conifères par exemple), d’autres voient leur expression soumise à la fois au contrôle génétique et à l’effet du milieu (la quantité de résine chez les conifères pour poursuivre l’exemple ci-dessus). La part de « responsabilité » du contrôle génétique et de l’effet du milieu dans l’expression d’un caractère donné est très difficile à estimer, même avec un dispositif expérimental approprié.

Pourquoi les hybrides ne durent-ils pas dans le temps ?

Les hybrides interspécifiques sont souvent incapables de se reproduire. Ils ne peuvent donc dans ce cas pas former de populations. Par ailleurs, l’apparition d’hybrides interspécifiques est souvent liée à des modifications du milieu environnant. Si ces modifications sont temporaires, l’intérêt de l’hybride, en termes d’adaptation, par rapport aux espèces parentales adaptées au milieu d’origine, sera lui aussi temporaire et les populations hybrides ne se maintiendront pas. Mais il ne faut pas oublier que de très nombreux taxons actuels sont issus de phénomènes d'hybridation passés, leur ayant permis de coloniser de nouveaux milieux.

Qu’est-ce que la transgenèse ?

C’est la technique qui permet d’obtenir un organisme génétiquement modifié (OGM), dont le patrimoine génétique a subi une transformation, soit par l’introduction d’un gène qu’il ne possédait pas, soit par la modification de l’expression d’un de ses gènes. Un OGM transmet cette modification à sa descendance. La transgenèse est un outil scientifique couramment utilisé pour l’étude de nombreux mécanismes physiologiques.

La forêt est-elle nécessaire à la vie sur notre planète ?

La forêt couvre environ 4 milliards d’hectares dans le monde, soit environ 30 % de la surface terrestre émergée. La forêt abrite de très nombreuses espèces végétales et animales, elle produit de l’oxygène, fixe le carbone, recycle l’eau, protège de l’érosion, produit des biomolécules et des matériaux, etc. Mettre en place une expérimentation à l’échelle du globe qui consisterait à couper l’ensemble des forêts pour répondre de façon exhaustive à cette question est bien entendu impensable ! C’est la conviction que la réponse « oui » doit être la bonne qui guide les approches politiques actuelles de « développement durable » face à la disparition de certaines ressources naturelles.

Les arbres à feuilles persistantes ont-ils un rôle identique dans l’atmosphère à celui des arbres à feuilles caduques ?

La présence de feuilles caducifoliées est a priori une adaptation d’origine tertiaire à l'apparition de conditions défavorables : à l’approche de la saison froide en région tempérée ou de la saison sèche en climat tropical, certaines espèces perdent leurs feuilles. Ces arbres ne peuvent alors plus assurer la fonction chlorophyllienne, mais ils sont protégés contre le gel ou la sécheresse. Pendant le même temps, les espèces sempervirentes peuvent continuer à assurer la synthèse chlorophyllienne et doivent mettre en place d’autres stratégies pour ne pas subir les dégâts du froid ou de la sécheresse. Ces stratégies, en relation avec la disponibilité des milieux physiques en eau et nutriments, contribuent différemment aux échanges gazeux entre l’atmosphère et le sol. Par ailleurs, les espèces sempervirentes seraient mieux adaptées que les caducifoliées sur des milieux pauvres en nutriments.

Bibliographie

  • Comment pousse un arbre ?, Bernard Thiebaut, « Les Petites Pommes du savoir », n°87, 2006.
  • Pourquoi les forêts brûlent-elles ?, Michel Vennetier, « Les Petites Pommes du savoir », n°85, 2006.
  • Pourquoi les plantes ont-elles des fleurs ?, Bernard Thiebaut, « Les Petites Pommes du savoir », n°93, 2007.

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