Effet du vent sur les phénomènes physiologiques
Le vent a un effet marqué sur les échanges de gaz entre les plantes et l’atmosphère. Lorsque les feuilles/aiguilles sont fléchies par le vent, l’air est pompé dans ou en dehors des feuilles au travers des stomates et ceci accélère l’échange d’oxygène et de dioxyde de carbone : le vent réduit ou arrête l’accumulation nocturne de dioxyde de carbone dans les feuilles via la respiration cellulaire et réduit par conséquent la quantité de photosynthèse de bon matin.
La perte d’eau par les feuilles/aiguilles augmente de façon marquée par vent grandissant. Le vent réduit ou éloigne la couche d’air humide autour des feuilles/aiguilles, ceci conduit à une augmentation de la diffusion de la vapeur d’eau par les feuilles. La perte d’eau n’augmente cependant pas linéairement avec la force du vent. Au départ, il y a une forte augmentation de l’évaporation par les feuilles quand la force du vent augmente depuis le vent calme, mais il y a peu de différence entre vent moyen et vent fort.
Le vent peut réduire la photosynthèse dans les feuilles par accroissement de l’évaporation et par éloignement de la couche d’air chaud autour des plantes. Ce dernier phénomène peut être profitable pour les plantes en milieu chaud car il peut amoindrir les dommages causés par la chaleur dans les plantes, mais, par des températures basses ces effets rafraîchissants réduisent la forte croissance des plantes. Une étude de la température dans les aiguilles chez le pin (Pinus sylvestris) menée en Suède a montré que même une force de vent faible peut avoir un effet rafraîchissant significatif. Par une journée ensoleillée d’ Avril, avec une température de l’air de 1 à 2° C et vent faible, les températures dans les aiguilles variaient de 3 à 7° C. Les températures montaient jusqu’à 13-17° C quand les aiguilles étaient protégées du vent. Ces variations de température vont avoir un impact majeur sur la photosynthèse et par là sur la croissance des arbres.
Impact du vent sur la forme des arbres et leur développement (morphologie).
Le vent joue un rôle important dans la détermination de l’apparence phénotypique des arbres. Quand les arbres sont exposés à un vent constant, de nombreuses espèces vont développer des schémas de croissance qui dévient de la forme typique de leur espèce. Les arbres qui grandissent dans de telles conditions sont souvent beaucoup plus petits que la normale parce que les cellules reçoivent trop peu d’eau pour leur taille et parce que le stress de la sécheresse peut limiter la respiration cellulaire. L’effet rafraîchissant du vent a aussi un impact sur la nanification de nombreuses plantes dans les lieux exposés au vent via la réduction du taux de croissance et en tuant les pousses et les bourgeons. Un vent fort constant a pour résultat une taille des feuilles/aiguilles réduite et une réduction de la longueur des pousses. Un vent constant supérieur à 70 km/h environ a pour effet une réduction de croissance drastique et finalement les plantes meurent.
Ce type de nanification qui résulte d’un fort vent est un phénomène normal dans les régions alpines, mais le vent seul n’est pas l’unique responsable de cette croissance limitée dans ces zones. Les effets du vent sur la croissance des arbres viennent parfois des matériaux que le vent apporte avec lui et non du vent lui-même. Dans les domaines ventés près de la côte, où le vent apporte avec lui du sel ou du sable, les feuilles/aiguilles et les pousses qui y sont exposées peuvent être tuées. Le sable qui vient avec le vent peut, par exemple, enlever toute l’écorce de certaines parties des arbres qui poussent dans les domaines de fort vent et de sable abondant.
Le vent qui amène avec lui des cristaux de glace peut tuer toutes les branches et pousses des arbres dans une bande étroite juste au dessus de l’épaisseur maximale de neige observée au lieu donné. Les pousses et les branches qui poussent du côté sous le vent des troncs sont moins exposées, cela conduit souvent à ce que les arbres prennent une sorte de forme drapeau avec des branches et branchettes très petites du côté exposé au vent proche du tronc.
Un vent fort persistant et unidirectionnel peut affecter largement la forme de croissance et le développement des arbres. Le tronc est souvent ovale avec le plus grand diamètre dans la direction du vent et les troncs sont souvent penchés et courbés. Les arbres isolés qui sont exposés de façon constante à l’action du vent sont petits et ont souvent un tronc rude.
La forme de la couronne est affectée à la fois par la direction et la force du vent. Les différentes espèces ont une capacité quelque peu différente a résister au vent. Les pins sont souvent fortement façonnés par un vent unidirectionnel alors que l’épinette de Norvège [2] a une grande capacité à développer sa forme de couronne caractéristique conique même dans des domaines venteux. Le vent a un fort impact sur la croissance en hauteur des arbres et dans les lieux ventés les arbres seront plus petits que les autres. Nous pouvons, en particulier, aussi trouver des tapis (de végétation NDT) plats dans ces lieux. L’expérience faite avec des graines de ces arbres montre que leur progéniture qui pousse dans des conditions normales de vent atteint la forme de croissance caractéristique de l’espèce. Cela montre que c’est seulement le facteur de milieu (le vent) qui crée les formes particulières de croissance et pas des facteurs héréditaires.
Dans les forêts de montagne nous observons cependant des épinettes de Norvège et des pins avec des couronnes étroites, ceci est sans doute le résultat de l’adaptation à un environnement avec beaucoup de vent et une grande quantité de neige. Mais ceci pourrait être aussi le résultat de ce que les pousses latérales sont plus sensibles aux dégâts du gel que les pousses du sommet et que ceci est la raison de la forme étroite de la couronne.
Le vent a aussi un effet significatif sur le développement des racines. Pour résister à la pression du vent le système racinaire se développe donc en raison à la fois de la direction et de la force du vent. Le système racinaire sera plus fort du côté venté ; ce qui aura pour effet des collets plus forts et des racines plus épaisses de ce côté de l’arbre .
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