Les arbres et les forêts ralentissent-ils la vitesse des vents ?
Le vent est le mouvement d’une partie du gaz constituant l'atmosphère planétaire située à la surface des planètes. Les vents sont globalement provoqués par un réchauffement inégalement réparti à la surface de la planète provenant du rayonnement stellaire (énergie solaire) et par la rotation de la planète. Sur Terre, ce déplacement est essentiel à l’explication de tous les phénomènes météorologiques1.
Les arbres et les forêts jouent un rôle important dans la modulation de la vitesse des vents, car ils créent une résistance à l’écoulement de l’air. En effet, les arbres interceptent une partie du vent avec leurs branches et leurs feuilles, ce qui réduit la pression exercée sur le sol. Les forêts agissent comme des barrières naturelles qui protègent les zones situées en aval des vents forts et des tempêtes1.
L’effet des forêts européennes
Les forêts européennes couvrent environ 35% du territoire de l’Union européenne, soit plus de 180 millions d’hectares. Elles sont très diversifiées en termes d’essences, de structures et de fonctions. Elles fournissent des biens et des services essentiels pour le bien-être humain et la biodiversité2.
Les forêts européennes ont également un impact sur le climat régional et global, en régulant le cycle de l’eau et le bilan énergétique de la planète. Elles contribuent à la formation des nuages et des précipitations, en évaporant une grande quantité d’eau grâce à la transpiration des plantes. Elles stockent également du carbone dans leur biomasse et dans le sol, ce qui limite l’effet de serre et le réchauffement climatique2.
Les forêts européennes réduisent aussi la vitesse des vents, en créant une résistance à l’écoulement de l’air. Cet effet est particulièrement marqué dans les zones géographiques particulières (côtes maritimes, haute montagne), où les vents sont forts et fréquents. Les arbres s’y adaptent en modifiant leur port (en drapeau) ou leur forme (torturés, plaqués au sol, nanifiés). Les troncs peuvent également être ovalisés : pour les résineux, les cernes sont toujours plus larges du côté abrité, contrairement aux feuillus1.
Qu'en est-il de l’effet des forêts tropicales
Les forêts tropicales humides se caractérisent par une canopée dense, c’est-à-dire une couche supérieure de feuillage formée par les cimes des arbres. La canopée intercepte une grande partie du rayonnement solaire, ce qui crée un microclimat plus frais et plus humide sous le couvert forestier. La canopée agit également comme un frein au vent, en réduisant sa vitesse et sa turbulence56.
La vitesse des vents est encore plus lente lorsqu’elle est mesurée sous le couvert forestier. Parce que les forêts tropicales humides se composent de grands peuplements d’arbres à feuilles larges, toute brise passant au-dessus de la canopée dense est entravée dans le sous-étage. Au sol, on ne sent presque plus les effets du vent, hormis lors des tempêtes. La plupart des arbres n’y produisent leurs puissants contreforts que quand ils émergent au niveau de la canopée où ils sont alors exposés à un éventuel déracinement par le vent4.
Les forêts tropicales humides ont également un impact sur le climat global, en régulant le cycle de l’eau et le bilan énergétique de la planète. Elles contribuent à la formation des nuages et des précipitations, en évaporant une grande quantité d’eau grâce à la transpiration des plantes. Elles stockent également du carbone dans leur biomasse et dans le sol, ce qui limite l’effet de serre et le réchauffement climatique6.
L’acclimatation des arbres au vent
Les arbres ne font pas que subir passivement le vent. Ils perçoivent leurs propres déformations sous l’effet du vent (comme de toute force externe) et y répondent en modifiant leur croissance et les propriétés mécaniques de leurs tissus. Ce processus, appelé thigmomorphogénèse, a été étudié sur des arbres adultes en conditions naturelles37.
Une étude menée sur un peuplement régulier de hêtre (Fagus sylvatica) non éclairci a montré que les arbres réagissent seulement aux stimulations mécaniques causées par des vents assez forts avec une période de retour supérieure à une semaine. Cette réponse entraîne cependant une augmentation très forte de la croissance radiale. Et elle suit une loi de mécano-perception uniforme chez les arbres, quelle que soit leur taille37.
L’étude a également examiné les effets de la régulation des déformations sur le dimensionnement mécanique des arbres et le risque potentiel de rupture des tiges. Malgré les tailles et les expositions au vent contrastées, le régime des déformations est resté uniforme au sein du peuplement de hêtre, en accord avec l’hypothèse d’un dimensionnement mécanique optimal souvent déduit mais jamais validé dans son mécanisme37.
Les arbres s’adaptent donc au vent en modifiant leur croissance et les propriétés mécaniques de leurs tissus, selon une loi de mécano-perception uniforme. Les arbres régulent ainsi leurs déformations et optimisent leur dimensionnement mécanique. Cette acclimatation permet aux arbres de résister aux vents forts et aux tempêtes, et de maintenir leur fonctionnement physiologique37.
Conclusion
Les arbres et les forêts du monde entier ralentissent la vitesse des vents en créant une résistance à l’écoulement de l’air. Cet effet est particulièrement marqué dans les forêts denses, où les vents sont forts et fréquents dans certaines zones géographiques, comme l’Europe ou les forêts tropicales humides. Dans ces dernières, la canopée réduit fortement la vitesse et la turbulence du vent sous le couvert forestier. Les forêts européennes et tropicales humides ont également un impact sur le climat régional et global, en régulant le cycle de l’eau et le bilan énergétique de la planète. Les arbres s’acclimatent au vent en modifiant leur croissance et les propriétés mécaniques de leurs tissus, selon une loi de mécano-perception uniforme. Les arbres régulent ainsi leurs déformations et optimisent leur dimensionnement mécanique.
Sources : 1. onf.fr, 2. rfi.fr, 3. ephytia.fr, 4. fr.wikipedia.org, 5. Bing.com, 6. fr.iamscience.com, 7. researchgate.net
Publié le 10 Juin 2023 par Libractus avec la participation de Bing conversation
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