Eléments de référence terminologiques

Dendrologie : la science de reconnaissance, d’étude et de classification des arbres¹⁰²

Dendrométrie : procédé de mesure et de quantification des caractéristiques physiques des arbres (diamètre, hauteur, volume, âge, etc.)¹⁰³.

Ligneux : les plantes ligneuses sont les plantes capables de fabriquer des tissus secondaires qui confèrent à la tige son aspect résistant. Les tissus secondaires sont appelés bois ou xylème¹⁰⁴. Feuillus : les arbres feuillus forment les angiospermes. Ce sont des arbres dont le système foliaire est très développé (feuille large). Il existe deux types d’espèces, caduques (les feuilles chutent chaque année pendant le cycle de vie : Chêne pédonculé) et persistantes (Chêne vert) (Bruyat,2011).

Résineux ou Gymnospermes : ils sont plus anciens, le système foliaire est persistant et les feuilles prennent la forme d’aiguilles ou d’écailles à l’exception de l’espèce Ginkgo biloba qui est à feuillage caduc et développe des feuilles en éventail (Bruyat, 2011, Delvallée et al., 2005).

102 http://www.thesaurus.gouv.qc.ca/tag/terme.do?id=3896 (07/05/2014) ;

103 http://www.littre.org/definition/dendrom%C3%A9trie (07/05/2014) ;

104 http://www.afd-ld.org/~fdp_bio/content.php?page=plantes_ligneuses&skin=modvi (07/05/2014).

174 1.1. Compartiments de l’arbre

Un arbre est divisé en plusieurs parties (Figure 59) :

- les racines : c’est l’ensemble des ramifications souterraines permettant la fixation de l’arbre et l’absorption des éléments nutritifs du sol. Le système racinaire est formé par une racine principale verticale (Pivot) et des racines latérales qui se détachent du pivot.

- le tronc : c’est la partie développée entre les racines et les branches. Il est de forme cylindrique (Bruyat, 2011). Le tronc se ramifie en branches puis en ramures ;

- la couronne : c’est la partie regroupant les feuilles, les branches et les rameaux. On parle aussi de houppier. La partie la plus haute s’appelle la cime¹⁰⁵.

Figure 59. Les différentes parties de l’arbre¹⁰⁶

L’ensemble de ces composantes agit entre elles et échange des flux de matières et d’énergie qui contribuent à la survie de l’arbre. Elles sont aussi le siège de différents processus et fonctions écologiques qui interviennent dans la production des services et desservices écosystémiques (SDE).

1.2. Fonctions écologiques

Comme nous l’avons évoqué dans le quatrième chapitre, nous nous penchons dans le cadre de cette thèse sur les SDE de régulation de la qualité de l’air, plus particulièrement le stockage et

105 http://www.infovisual.info/01/002_fr.html (17/05/2014);

106 Ibid.

175 la séquestration du carbone, l’élimination des polluants atmosphériques et l’émission des COV. Dans le but de mener une approche de quantification, il parait judicieux d’éclairer les fonctions sous-jacentes à partir desquelles ces SDE sont produits (Figure 60).

1.2.1. La photosynthèse

C’est le mécanisme par lequel la végétation produit ses nutriments et libère l’oxygène dans l’atmosphère à partir du CO2 séquestré et de l’eau. Ce processus a lieu au niveau des feuilles plus précisément par les chlorophylles pendant l’épisode diurne et en présence de la lumière.

Chez les conifères, la photosynthèse s’effectue aussi pendant la saison hivernale mais à un rythme ralenti. Les glucides libérés suite à cette réaction sont considérés comme (1) une source d’énergie pour la respiration, (2) une réserve d’énergie sous forme d’amidon et (3) des éléments participants à la construction des tissus primaires et secondaires de l’arbre¹⁰⁷.

1.2.2. La respiration

C’est le processus par lequel la plante absorbe l’oxygène et rejette le CO₂ en consommant les glucides synthétisés par la photosynthèse pour produire l’énergie indispensable pour sa croissance. La respiration s’effectue aussi bien durant l’épisode diurne que nocturne. Toutes les parties de la plante participent à la respiration¹⁰⁸. La quantité de CO2 rejetée est très faible par rapport à la quantité absorbée et le taux d’oxygène émis dans l’atmosphère¹⁰⁹.

1.2.3. La transpiration

Ce processus de régulation de la température est connu aussi sous le nom de l’évapotranspiration. Il s’effectue en présence du rayonnement solaire. A travers les stomates, les feuilles rejettent environ 95% de la quantité d’eau absorbée par le système racinaire¹¹⁰.

176 Figure 60. Les différents processus effectués entre le sol-la plante et l’atmosphère (Selmi, 2014 ;

inspiré de CAUE, 2009 ¹¹¹ et McPhearson, 2007)

La végétation puise dans le sol l’eau et les sels minéraux, et fixe le dioxyde de carbone et l’énergie solaire à partir de l’atmosphère pour produire sa propre nourriture, l’oxygène et les glucides. L’eau et les sels minéraux forment la sève brute qui circule des racines jusqu’aux feuilles et alimente les parties vivantes de la végétation, tandis que les sucres et les acides aminés, formant la sève élaborée, sont acheminés dans le sens inverse, c’est-à-dire des feuilles jusqu’aux autres organes de la plante¹¹².

Les trois fonctions évoquées ci-dessus sont considérées comme des métabolismes primaires car elles maintiennent la croissance, l’alimentation et le développement des arbres. A ces fonctions s’ajoutent des métabolismes secondaires responsables de la formation des composés organiques volatils (COV).

111 http://www.caue44.com/IMG/pdf/fiche3-etre-vivant.pdf (24/03/2014);

112 http://www.onf.fr/renecofor/sommaire/resultats/alimentation_pollution/feuilles/@@index.html (24/03/2014).

177 1.2.4. Mécanisme d’émission des COV

A l’issu du métabolisme secondaire, les arbres biosynthétisent et émettent des composés chimiques qui permettent la protection des arbres contre les facteurs de stress et interviennent dans la communication avec leur environnement (Baghi, 2013). Constitués d’atomes de carbone, d’hydrogène et d’oxygène, les composés chimiques deviennent des composés organiques à faible poids moléculaire d’où l’appellation : Composés Organiques Volatils.

Bien que l’intérêt de ces composés soit affirmé pour le règne végétal, ils participent à la formation des polluants secondaires libérés dans l’atmosphère en modifiant leurs propriétés oxydantes, ibid. Les COV sont issus des processus de biosynthèse au niveau des cellules végétales, dont la production varie en fonction de divers facteurs, tels que la phénologie, l’âge de la plante, etc.) (Guitton, 2010 ; Lindfors et Laurila, 2000). Dans cette thèse, seuls les monoterpènes et les isoprènes sont abordés (Encadré 9).