Les trembles américains peuvent conserver une sorte de mémoire de la sécheresse et l’utiliser l’année suivante pour produire davantage de substances chimiques capables de dissuader les insectes. Même lorsque l’eau redevient disponible et que les vieilles feuilles sont tombées, les nouvelles portent encore les traces de l’été écoulé. Dans l’expérience, ces substances défensives ont augmenté jusqu’à 11%.
La découverte provient d’une étude menée par l’Université de l’Utah et publiée dans New Phytologist le 13 septembre 2026. Pendant trois ans, les chercheurs ont observé comment 360 jeunes trembles américains (Populus tremuloides) réagissaient à des périodes de sécheresse contrôlées, découvrant que certaines réponses de l’arbre persistaient même lors de la saison végétative suivante.
Une caractéristique surprenante, surtout pour une espèce qui perd chaque automne l’intégralité de ses feuilles et doit reconstruire sa canopée au printemps.
Les feuilles nouvelles se souviennent de la sécheresse de l’année précédente
Les protagonistes de l’étude sont les trembles américains, arbres reconnaissables à leur écorce claire et à des feuilles qui vibrent au moindre souffle de vent, devenant d’un jaune intense à l’automne. Ils peuplent les montagnes de l’Amérique du Nord et peuvent former des forêts entières par reproduction clonale, avec de nombreux troncs partageant le même patrimoine génétique.
Pour les étudier, le groupe dirigé par Talia Karasov et William Anderegg, avec la chercheuse Aubrey Hawks, a collecté du matériel végétal provenant de cinq forêts nationales de l’Utah et du Colorado, puis l’a cultivé dans un champ expérimental de l’université. De 2021 à 2023, certains groupes d’arbres ont reçu de l’eau régulièrement, tandis que d’autres ont été soumis à des irrigations réduites, jusqu’à un quart de celles des témoins. Dans certains cas, après un été particulièrement sec, l’irrigation est revenue à la normale.
Et c’est en observant ces derniers que les chercheurs ont trouvé le résultat le plus intéressant. En 2022, les trembles qui avaient subi la sécheresse l’année précédente présentaient 11% de plus de glycosides phénoliques salicoïdes que les arbres irrigués régulièrement en 2021. En 2023, la même comparaison a montré une augmentation de 8%.
Une défense chimique qui peut faire la différence
Selon Karasov, ces composés peuvent représenter jusqu’à 20% du poids d’une feuille sèche. Une quantité considérable, d’autant plus que la production de substances défensives exige des ressources que la plante pourrait employer pour croître. Pourtant, dans l’expérience, les chercheurs n’ont pas trouvé de preuves que l’augmentation de ces défenses spécifiques entraîne une réduction de la croissance.
Il existe aussi un autre fait intéressant. Les arbres présentant des concentrations plus élevées de glycosides phénoliques présentaient généralement une portion moindre de canopée endommagée. Pour chaque point en pourcentage supplémentaire de ces substances dans le poids sec des feuilles, le modèle statistique estimait une diminution d’environ 1,8 point en pourcentage de la canopée endommagée.
Une relation qui suggère un avantage protecteur possible, même si les dommages observés comprenaient différents types d’altérations des feuilles et que l’étude ne mesurait pas directement combien d’insectes les avaient grignotées.
La réponse à la sécheresse, en outre, concernait aussi d’autres substances chimiques. Les tanins condensés, impliqués dans la protection contre certains microorganismes, suivaient une dynamique différente: en 2023, les arbres soumis à deux ou trois années consécutives de sécheresse en présentaient environ un tiers de moins que ceux qui avaient connu une année de récupération. L’arbre semblait donc modifier sa répartition des ressources entre diverses formes de défense.
Également les champignons sur les feuilles évoluent
La recherche a aussi examiné les champignons qui vivent à la surface et à l’intérieur des feuilles. Chez les arbres soumis à la sécheresse, les chercheurs ont constaté une présence relative accrue de champignons appartenant à des groupes potentiellement pathogènes. À l’inverse, lorsque les glycosides phénoliques augmentaient, leur présence avait tendance à diminuer.
Les différences concernaient aussi des groupes spécifiques de champignons. Ceux du genre Golovinomyces, associés à l’oïdium, étaient moins abondants pendant la sécheresse, tandis que ceux du genre Ganoderma, qui comprend des espèces capables d’attaquer des arbres déjà affaiblis, avaient tendance à augmenter. Cela signifie que la sécheresse peut modifier simultanément la chimie des feuilles et la communauté d’organismes qui les habitent. Certains des champignons identifiés peuvent toutefois vivre sur les arbres sans provoquer de maladie: leur présence, à elle seule, n’indique pas une infection.
Les arbres ont-ils vraiment une mémoire?
Les scientifiques parlent de « mémoire fonctionnelle », une expression utilisée pour décrire les effets persistants d’une expérience environnementale sur la physiologie de la plante.
Reste à comprendre quel mécanisme permet aux trembles de conserver cette trace de la sécheresse. Des changements dans la régulation des processus chimiques pourraient intervenir, ou des conséquences physiques du stress, comme des dommages aux racines plus fines et aux tissus qui transportent l’eau. Les deux hypothèses n’ont pas encore été différenciées expérimentalement.
Également, la signification de cette réponse pour la survie des arbres nécessite d’autres observations. La sécheresse prolongée est en effet l’un des facteurs principaux associés au phénomène connu sous le nom de Déclin soudain des trembles américains, le rapide dépérissement des trembles américains qui peut conduire à la mort de populations forestières entières.
Comprendre comment ces arbres affrontent le stress hydrique pourrait aider à prévoir leur capacité de récupération, notamment dans un climat marqué par des périodes de sècheresse de plus en plus intenses. Comme l’expliquent les chercheurs dans la présentation de l’étude publiée par l’Université de l’Utah, d’autres expériences seront nécessaires pour déterminer combien de temps persistent ces modifications et si elles favorisent réellement la survie des arbres.
En attendant, une chose est certaine: un tremble peut perdre toutes ses feuilles à l’automne et en faire pousser de nouvelles au printemps, en portant encore les traces d’un été particulièrement difficile. Les feuilles de l’année précédente sont tombées. La sécheresse, manifestement, avait laissé quelque chose.
