Les racines des arbres

La racine est le premier organe créé lors de la germination d’une graine. Le record d’extension horizontale est de 90 m de rayon en forêt tropicale et de 60 m en progression verticale. Et si en contemplant l’arbre de son jardin on ne faisait qu’observer le sommet de l’iceberg ?

Le rôle des racines

Voici la liste non-exhaustive des tâches remplies par les racines pour les arbres. D’autres tâches indirectement bénéfiques telles que la formation, la fixation et la dépollution des sols devraient compléter cette liste.

• L’ancrage est assuré par les racines. Celui-ci sera plus ou moins efficace en fonction de l’espèce et du sol (voir point c. La croissance des racines).
• L’absorption de l’eau et des nutriments du sol.
• Le stockage de ressources en hivers permet aux arbres de « débourrer » au début du printemps. Ceci explique la capacité d’une souche à rejeter et l’origine du dicton « dormir comme une souche ». Les noisetiers étant maîtres en la matière, il est possible de les tailler drastiquement en les recepant (taille très courte près du sol).
• Le décolmatage du sol le rend perméable à l’eau et permet ainsi l’absorption de l’eau et des nutriments du sol par l’arbre.
• Des associations symbiotiques sont réalisées au niveau racinaire entre les racines et des champignons mycorhiziens. Sans ceux-ci, aucun arbre ne parviendrait à sa taille adulte (voir point d. Wood Wide WEB).
• L’entraide entre arbres peut se faire grâce à des fusions racinaires (anastomoses) entre arbres voisins de la même espèce. Ainsi, une mise en commun des ressources hydriques et nutritives est possible afin d’aider les arbres voisins qui seraient en moins bonnes formes (voir point d. Wood Wide WEB).
• La communication entre arbres est un phénomène que les recherches mettent de plus en plus souvent en évidence. Elle se fait parfois au niveau aérien par exemple par échange de gaz. Mais plus fréquemment au niveau racinaire via le tissu mycorhizien (voir point d. Wood Wide WEB).

Le type de racine et leur spécialisation

Les arbres développent deux types de racines :

• Le chevelu composé de racines courtes non ligneuses (radicelles). Dans le système aérien, on peut les comparer aux feuilles. Elles sont en charge de l’absorption de la sève brute tandis que les feuilles transforment celle-ci en sève élaborée. Capables d’associations symbiotiques, elles permettent de communiquer. Et comme les feuilles, elles sont caduques (1 à 3 ans). Les arbres dans les sols riches peuvent développer plusieurs millions d’extrémités de ces racines fines par mètre carré.
• La racine ligneuse assure toutes les autres fonctions (hors absorption et communication). Elle est soit pérenne en charge de l’encrage et de l’exploration (pivot et charpentière horizontale). Soit caduque en charge de la colonisation et de l’exploitation. Elle nait alors latéralement aux racines pérennes puis s’élague et est renouvelée plus loin sur les racines pérennes.

La croissance des racines

Tout arbre commence par produire un pivot qui est directement suivi par la mise en place du chevelu absorbant. Il met ensuite en place des racines ayant d’autres fonctions mais conserve forcément des racines composant le chevelu. Tous les apex de racines ligneuses absorbent et portent latéralement du chevelu absorbant (voir graphique ci-dessous). Néanmoins, bien que conservant une racine pivot, celle-ci est parfois ridicule par rapport au système racinaire total, voir atrophiée. Les hêtres tombés en forêt de soigne mettent en évidence ces racines pivot quasi inexistantes (contrairement aux chênes).

Il est courant de regrouper les essences selon que leur système racinaire est dit pivotant, ou traçant. Mais cette classification est simplificatrice car un même arbre peut passer d’une catégorie à l’autre. C’est le cas d’Abies alba, d’abord pivotant, puis devenant traçant par mortalité naturelle du pivot.

Chez certaines essences telles que Platanus acerifolia, Quercus robur et Fraxinus excelsior, une deuxième couronne racinaire prend naissance tardivement près du collet. Cette seconde vague de racines permet d’optimiser l’occupation du sol par l’ajout de racines dans des espaces laissés vacants par le système racinaire initial (Source : Christophe Drénou).

L’influence du sol

La trajectoire des racines est opportuniste et fortement influencée par le sol. Chacune réduisant sa prospection des zones contraignantes et augmentant les ramifications dans les zones plus favorables (croissance compensatrice).

L’enracinement est rarement rectiligne et symétrique de part en part. Dans les sols argileux où la densité du matériau est très élevée, les racines ne pénètrent que dans les
fissures ou dans les traces d’anciennes racines en voie de décomposition. Lorsqu’une racine est déviée à la rencontre d’un obstacle, on observe une diminution de sa vitesse de croissance qui se traduit par un affaiblissement du contrôle qu’exerce la racine sur ses formations latérales. Il y a alors stimulation de la ramification. Lorsqu’un pivot est ainsi soumis à une succession d’obstacles, cela peut favoriser la multiplicité des racines verticales. Les racines poussant dans des zones compactées sont plus courtes et plus épaisses qu’en sol non compacté. La compaction peut contraindre les pivots à pousser à l’horizontale.

En cas de croisement, les racines peuvent se souder entre elles (on parle d’anastomose racinaire) et cette fusion peut également s’opérer entre racines d’individus voisins de la même espèce (par exemple chez le platane).

Le « Wood Wide Web »

Ce concept, relativement nouveau, tente à expliquer comment les arbres sont liés par leurs systèmes racinaires. C’est un Internet « végétal » reliant sous terre les arbres d’une forêt. Branchus en plus d’être branchés, les arbres communiquent par ce réseau comparable à un cerveau collectif. Il est très facile à observer. Allez en forêt, soulevez de la terre : vous apercevrez des filaments blancs. Ces filaments, qui sont en fait des mycéliums (la partie végétative du champignon), forment un réseau extrêmement dense. Reliés aux racines des arbres, ils les alertent de la sécheresse du sol, des attaques d’insectes, etc. Facilement observable par tous, la science peine malheureusement à le comprendre dans sa complexité tant sont nombreux  les échanges électriques et chimiques.

Une équipe suisse de l’Institut Paul Scherrer en collaboration avec des chercheurs de l’Université de Bâle a contribué en 2016 à éclaircir ces mécanismes d’échange de substances. Ils ont montré que des épicéas, mais aussi des hêtres, des pins et des mélèzes utilisent ces «routes souterraines » pour envoyer à d’autres arbres du dioxyde de carbone (CO2), essentiel pour la photosynthèse. Peter Wohlleben et Suzanne Simard ont mis en évidence d’autres substances échangées telles que le phosphore, l’azote, l’eau et le sucre.

En guise de conclusion

Sujet complexe et encore relativement peu étudié, le système racinaire des arbres est généralement négligé. C’est pourtant lui qui permet d’avoir un bel arbre sain. Plantez une graine et le système racinaire offrira une stabilité maximale. Plantez en racine nue et celui-ci sera de moindre qualité mais malgré tout de qualité supérieure à une plantation en conteneur. Couvrez le sol (même avec de la bonne terre) et vous asphyxierez votre arbre (déficit en eau
et altération des mouvements de gaz). Si vous souhaitez aller plus loin, je vous conseille le livre de Peter Wohlleben « La vie secrète des arbres ».