Les plantes en hiver: comment s’adaptent-elles au froid?

L’hiver est une saison rude pour les plantes. Le froid, le gel, la neige et le manque de lumière mettent à rude épreuve leur survie. Pour faire face à ces conditions extrêmes, les plantes ont développé des stratégies d’adaptation qui leur permettent de résister au froid ou de se mettre en pause jusqu’au retour du printemps. Dans cet article, nous allons vous présenter les principales stratégies d’adaptation des plantes aux basses températures, en utilisant des exemples concrets et des illustrations. Nous allons également vous donner quelques conseils pour aider vos plantes à passer l’hiver en bonne santé.

Qu’est-ce que la dormance?

La dormance est une stratégie d’adaptation qui consiste à entrer dans un état de repos végétatif en hiver. La plante ralentit son métabolisme, cesse sa croissance et réduit ses besoins en eau et en nutriments. Elle se protège ainsi du froid et de la sécheresse. La dormance est déclenchée par des signaux environnementaux, comme la baisse de la température ou de la durée du jour. La dormance se termine lorsque les conditions redeviennent favorables, comme l’augmentation de la température ou de la durée du jour.

La dormance peut concerner toute la plante ou une partie de la plante. Par exemple, certains arbres perdent leurs feuilles en hiver, mais conservent leurs bourgeons dormants, qui s’épanouiront au printemps. D’autres plantes conservent leurs feuilles, mais entrent en dormance au niveau de leurs racines ou de leurs tiges.

La dormance présente des avantages et des inconvénients pour les plantes. Les avantages sont:

• La protection contre le froid et la sécheresse, qui peuvent endommager les tissus végétaux ou entraîner la mort de la plante.
• L’économie d’énergie, qui permet à la plante de survivre avec peu de ressources et de stocker des réserves pour le printemps.
• L’échappement aux prédateurs, qui peuvent être moins actifs ou moins nombreux en hiver.

Les inconvénients sont:

• La perte de compétitivité, qui expose la plante à être envahie par d’autres espèces plus actives ou plus résistantes.
• Le risque de décalage, qui peut survenir si les conditions climatiques varient trop rapidement ou trop fortement, empêchant la plante de sortir ou d’entrer en dormance au bon moment.
• Le risque de gel, qui peut survenir si la température descend en dessous du seuil de tolérance de la plante, même en état de dormance.

Qu’est-ce que la chute des feuilles?

La chute des feuilles est une stratégie d’adaptation qui consiste à perdre ses feuilles en hiver. La plante coupe le lien entre ses feuilles et ses branches, et laisse tomber ses feuilles au sol. Elle se débarrasse ainsi d’un organe qui consomme beaucoup d’eau et qui est sensible au gel. La chute des feuilles est déclenchée par des signaux hormonaux, qui sont influencés par des facteurs environnementaux, comme la baisse de la température ou de la durée du jour. La chute des feuilles se termine lorsque la plante forme de nouveaux bourgeons, qui donneront de nouvelles feuilles au printemps.

La chute des feuilles concerne principalement les plantes à feuillage caduc, comme les arbres et les arbustes. Les plantes à feuillage persistant, comme les conifères ou les plantes grasses, conservent leurs feuilles en hiver, mais les adaptent au froid en les rendant plus épaisses, plus coriaces ou plus cireuses.

La chute des feuilles présente des avantages et des inconvénients pour les plantes. Les avantages sont:

• La protection contre le gel et la sécheresse, qui peuvent endommager les feuilles ou provoquer leur dessiccation.
• L’économie d’eau et de nutriments, qui permet à la plante de survivre avec peu de ressources et de stocker des réserves dans ses racines ou ses tiges.
• L’enrichissement du sol, qui résulte de la décomposition des feuilles mortes, qui apportent de la matière organique et des éléments minéraux au sol.

Les inconvénients sont:

• La perte de photosynthèse, qui prive la plante de sa principale source d’énergie et de matière.
• La perte de couleur, qui rend la plante moins attrayante pour les pollinisateurs ou les dispersants de graines.
• La perte de protection, qui expose la plante aux rayons du soleil, au vent ou aux prédateurs.

Qu’est-ce que la cryoprotection?

La cryoprotection est une stratégie d’adaptation qui consiste à produire des substances antigel dans ses cellules en hiver. La plante synthétise des molécules, comme le sucre, l’alcool ou la glycérine, qui abaissent le point de congélation de l’eau et empêchent la formation de cristaux de glace. Elle protège ainsi ses cellules du gel, qui peut les faire éclater ou les déshydrater. La cryoprotection est déclenchée par le froid lui-même, qui active des gènes spécifiques responsables de la production des substances antigel. La cryoprotection se termine lorsque la température remonte, ce qui entraîne la dégradation ou l’élimination des substances antigel.

La cryoprotection concerne principalement les plantes herbacées, comme les graminées ou les légumineuses. Les plantes ligneuses, comme les arbres ou les arbustes, ont plutôt recours à d’autres stratégies, comme l’isolation thermique ou la déshydratation contrôlée.

La cryoprotection présente des avantages et des inconvénients pour les plantes. Les avantages sont:

• La protection contre le gel, qui peut être fatal pour les cellules végétales.
• La conservation du métabolisme, qui permet à la plante de rester active et de réagir rapidement aux changements climatiques.
• L’accumulation de réserves, qui résulte de la production de substances antigel, qui peuvent être utilisées comme source d’énergie ou de matière.

Les inconvénients sont:

• Le coût énergétique, qui représente la dépense nécessaire à la synthèse et au maintien des substances antigel.
• Le risque toxique, qui peut survenir si la concentration en substances antigel devient trop élevée ou si elles s’accumulent dans certains organes.
• Le risque d’incendie, qui peut survenir si les substances antigel sont inflammables ou explosibles.

Qu’est-ce que la formation d’organes souterrains?

La formation d’organes souterrains est une stratégie d’adaptation qui consiste à former des organes riches en réserves sous le sol en hiver. La plante transfère une partie de sa matière et de son énergie vers ses racines ou vers des organes spécialisés, comme des bulbes, des tubercules ou des rhizomes. Elle se débarrasse ainsi d’une partie de sa partie aérienne, qui est plus exposée au froid et aux prédateurs

et conserve ainsi ses organes souterrains, qui sont plus protégés du froid et des prédateurs. La formation d’organes souterrains est déclenchée par des signaux hormonaux, qui sont influencés par des facteurs environnementaux, comme la baisse de la température ou de la durée du jour. La formation d’organes souterrains se termine lorsque la plante reforme sa partie aérienne, qui émerge du sol au printemps.

La formation d’organes souterrains concerne principalement les plantes herbacées, comme les bulbeuses ou les tubéreuses. Les plantes ligneuses, comme les arbres ou les arbustes, ont plutôt recours à d’autres stratégies, comme le renforcement de leur écorce ou la formation de bourgeons protégés.

La formation d’organes souterrains présente des avantages et des inconvénients pour les plantes. Les avantages sont:

• La protection contre le froid et les prédateurs, qui peuvent endommager ou consommer la partie aérienne de la plante.
• La conservation des réserves, qui permet à la plante de survivre avec peu de ressources et de redémarrer sa croissance au printemps.
• La reproduction végétative, qui résulte de la multiplication des organes souterrains, qui peuvent donner naissance à de nouvelles plantes.

Les inconvénients sont:

• La perte de photosynthèse, qui prive la plante de sa principale source d’énergie et de matière.
• La perte de dispersion, qui limite la capacité de la plante à coloniser de nouveaux espaces ou à s’adapter à de nouvelles conditions.
• Le risque de pourriture, qui peut survenir si le sol est trop humide ou trop compacté.

Qu’est-ce que la floraison hivernale?

La floraison hivernale est une stratégie d’adaptation qui consiste à fleurir en hiver pour profiter de la pollinisation par le vent. La plante produit des fleurs simples et discrètes, souvent sans pétales ni nectar, qui libèrent du pollen dans l’air. Elle attire ainsi les pollinisateurs anémophiles, comme le vent ou certains insectes, qui transportent le pollen vers d’autres fleurs. Elle assure ainsi sa reproduction sexuée, même en l’absence d’autres pollinisateurs plus spécialisés. La floraison hivernale est déclenchée par des signaux internes, qui sont indépendants des facteurs environnementaux, comme la température ou la durée du jour. La floraison hivernale se termine lorsque la plante forme ses fruits ou ses graines, qui mûriront au printemps.

La floraison hivernale concerne principalement les plantes à fleurs monoïques ou dioïques, comme les arbres ou les arbustes. Les plantes à fleurs hermaphrodites, comme les bulbeuses ou les vivaces, ont plutôt recours à d’autres stratégies, comme la floraison printanière ou estivale.

La floraison hivernale présente des avantages et des inconvénients pour les plantes. Les avantages sont:

• La reproduction sexuée, qui permet à la plante de se reproduire et de diversifier son patrimoine génétique.
• L’adaptation au climat, qui permet à la plante de profiter du vent comme vecteur de pollinisation, plus fiable que les insectes en hiver.
• L’économie d’énergie, qui résulte de la production de fleurs simples et peu coûteuses en ressources.

Les inconvénients sont:

• La concurrence avec les autres plantes, qui peuvent produire plus de pollen ou avoir des stratégies plus efficaces pour attirer les pollinisateurs.
• Le risque d’autofécondation, qui peut survenir si le pollen féconde une fleur du même individu ou d’un individu génétiquement proche.
• Le risque de gel, qui peut survenir si la température descend en dessous du seuil de tolérance des fleurs.

Les mots de la fin :

Nous avons vu dans cet article que les plantes en hiver ont développé des stratégies d’adaptation pour faire face au froid et aux autres contraintes climatiques. Ces stratégies peuvent être:

• La dormance, qui consiste à entrer dans un état de repos végétatif en hiver.
• La chute des feuilles, qui consiste à perdre ses feuilles en hiver.
• La cryoprotection, qui consiste à produire des substances antigel dans ses cellules en hiver.
• La formation d’organes souterrains, qui consiste à former des organes riches en réserves sous le sol en hiver.
• La floraison hivernale, qui consiste à fleurir en hiver pour profiter de la pollinisation par le vent.

Ces stratégies présentent des avantages et des inconvénients pour les plantes, qui doivent trouver le meilleur compromis entre la protection, la conservation et la reproduction. Ces stratégies dépendent aussi du type de plante, de son mode de vie et de son environnement.

Quiz: testez vos connaissances sur les plantes en hiver

Pour terminer cet article, nous vous proposons un petit quiz pour tester vos connaissances sur les plantes en hiver. Répondez aux questions suivantes en choisissant la bonne réponse parmi les quatre propositions:

1. Quel est le nom de la substance qui permet aux plantes de résister au gel en abaissant le point de congélation de l’eau?
   • A) Le glucose
   • B) L’éthanol
   • C) La glycérine
   • D) Les trois réponses sont correctes
2. Quel est le nom du processus qui permet aux plantes de transférer une partie de leur matière et de leur énergie vers des organes souterrains riches en réserves?
   • A) La photosynthèse
   • B) La respiration
   • C) La translocation
   • D) La sénescence
3. Quel est le nom du type de fleur qui ne possède pas de pétales ni de nectar et qui se fait polliniser par le vent?
   • A) Une fleur complète
   • B) Une fleur incomplète
   • C) Une fleur simple
   • D) Une fleur double
4. Quel est le nom du type de plante qui conserve ses feuilles en hiver, mais qui les adapte au froid en les rendant plus épaisses, plus coriaces ou plus cireuses?
   • A) Une plante à feuillage caduc
   • B) Une plante à feuillage persistant
   • C) Une plante à feuillage semi-persistant
   • D) Une plante à feuillage marcescent
5. Quel est le nom du type de plante qui produit des fleurs simples et discrètes en hiver pour profiter de la pollinisation par le vent?
   • A) Une plante à fleurs monoïque
   • B) Une plante à fleurs dioïque
   • C) Une plante à fleurs hermaphrodite
   • D) Les deux premières réponses sont correctes
6. Quel est le nom du type de plante qui perd ses feuilles en hiver pour se protéger du froid et de la sécheresse?
   • A) Une plante à feuillage caduc
   • B) Une plante à feuillage persistant
   • C) Une plante à feuillage semi-persistant
   • D) Une plante à feuillage marcescent
7. Quel est le nom du type d’organe souterrain qui se forme à partir d’une tige modifiée et qui contient des réserves nutritives?
   • A) Un bulbe
   • B) Un tubercule
   • C) Un rhizome
   • D) Un stolon
8. Quel est le nom du type de plante qui entre dans un état de repos végétatif en hiver pour se protéger du froid et de la sécheresse?
   • A) Un bulbe
   • B) Un tubercule
   • C) Un rhizome
   • D) Un stolon
9. Quel est le nom du type de plante qui fleurit au printemps ou en été pour profiter de la pollinisation par les insectes?
   • A) Une plante à fleurs monoïque
   • B) Une plante à fleurs dioïque
   • C) Une plante à fleurs hermaphrodite
   • D) Les trois réponses sont correctes

1. La réponse à la première question est D) Les trois réponses sont correctes. Le glucose, l’éthanol et la glycérine sont des exemples de substances antigel que les plantes peuvent produire pour résister au gel en abaissant le point de congélation de l’eau¹.
2. La réponse à la deuxième question est C) La translocation. La translocation est le processus qui permet aux plantes de transférer une partie de leur matière et de leur énergie vers des organes souterrains riches en réserves, comme des bulbes, des tubercules ou des rhizomes².
3. La réponse à la troisième question est B) Une fleur incomplète. Une fleur incomplète est une fleur qui ne possède pas tous les organes floraux, comme les pétales ou le nectar. Elle se fait polliniser par le vent ou par des insectes peu exigeants³.
4. La réponse à la quatrième question est B) Une plante à feuillage persistant. Une plante à feuillage persistant est une plante qui conserve ses feuilles en hiver, mais qui les adapte au froid en les rendant plus épaisses, plus coriaces ou plus cireuses. Elle limite ainsi la perte d’eau et le risque de gel.
5. La réponse à la cinquième question est D) Les deux premières réponses sont correctes. Une plante à fleurs monoïque ou dioïque est une plante qui produit des fleurs simples et discrètes en hiver pour profiter de la pollinisation par le vent. Elle a des fleurs mâles et femelles séparées, soit sur le même individu (monoïque), soit sur des individus différents (dioïque).
6. La réponse à la sixième question est A) Une plante à feuillage caduc. Une plante à feuillage caduc est une plante qui perd ses feuilles en hiver pour se protéger du froid et de la sécheresse. Elle économise ainsi de l’eau et des nutriments et évite le gel.
7. La réponse à la septième question est B) Un tubercule. Un tubercule est un type d’organe souterrain qui se forme à partir d’une tige modifiée et qui contient des réserves nutritives. Il permet à la plante de survivre en hiver et de repousser au printemps. La pomme de terre est un exemple de tubercule.
8. La réponse à la huitième question est D) Un stolon. Un stolon est un type de plante qui entre dans un état de repos végétatif en hiver pour se protéger du froid et de la sécheresse. Il s’agit d’une tige rampante qui produit des bourgeons ou des rosettes à ses extrémités. Le fraisier est un exemple de stolon.
9. La réponse à la neuvième question est C) Une plante à fleurs hermaphrodite. Une plante à fleurs hermaphrodite est une plante qui fleurit au printemps ou en été pour profiter de la pollinisation par les insectes. Elle a des fleurs complètes, qui possèdent à la fois des organes mâles et femelles. La rose ou le lilas sont des exemples de plantes à fleurs hermaphrodites.

Tableau éducatif sur les plantes en hiver.

Voici un tableau éducatif qui résume les principales stratégies d’adaptation des plantes en hiver, selon le type de plante et l’organe concerné:

Type de plante	Organe concerné	Stratégie d’adaptation	Exemple
Feuillus	Feuilles	Chute des feuilles	Érable à sucre
Conifères	Feuilles (aiguilles)	Conservation des feuilles avec modifications (épaississement, cire, etc.)	Épinette de Norvège
Herbacées	Cellules	Cryoprotection (production de substances antigel)	Graminées, légumineuses
Bulbeuses, tubéreuses, etc.	Tiges ou racines	Formation d’organes souterrains riches en réserves	Tulipe, pomme de terre, iris
Arbres ou arbustes à fleurs monoïques ou dioïques	Fleurs	Floraison hivernale avec pollinisation par le vent	Noisetier, saule

Nous espérons que cet article vous a plu et qu’il vous a permis d’en savoir plus sur les plantes en hiver. Si vous avez des questions, des commentaires ou des suggestions, n’hésitez pas à nous les faire part dans la section ci-dessous. Nous serons ravis de vous lire et de vous répondre.

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Source

: https://www.futura-sciences.com/planete/questions-reponses/botanique-plantes-resistent-froid-1009/ ²: https://www.jardiner-malin.fr/fiche/plantes-bulbeuses.html ³: