Un groupe de recherche interdisciplinaire de plusieurs institutions de recherche en France (Centrale Marseille, INRA, AgroParisTech, CNRS et Aix-Marseille Université) a mis au point un modèle original simulant l’évolution d’une forêt pendant plus de 200 000 ans. Ils ont ensuite utilisé ce modèle pour tester une hypothèse : « Et si les lois décrivant la forme des arbres avaient pu émerger en réponse à la compétition pour la lumière et aux dangers liés au vent ? »
Ainsi, le programme informatique, appelé MechaTree, simule un écosystème : les arbres qui poussent dans cette forêt virtuelle sont en compétition pour l’accès à la lumière, ajustent leur croissance en réponse au vent et sont soumis à des tempêtes qui peuvent casser leurs branches. L’action conjointe du vent et de la lumière peut ainsi expliquer comment la forme des arbres a émergé, au cours de l’évolution.
Les résultats de l’étude ont été publiés en octobre 2017 dans Nature Communications. Le modèle développé permet de préciser les rôles joués par la lumière et le vent. Il apparaît que la transparence du feuillage et la compétition pour la lumière sont les premiers déterminants de la forme de l’arbre. De son côté, la réponse au vent contrôle l’évolution du diamètre des branches.
Selon les chercheurs, d’autres facteurs ont pu jouer dans la sélection naturelle, comme le transport hydraulique de sève. Cependant, c’est avant tout le couple lumière-vent qui joue un rôle crucial dans la forme des arbres. Cette découverte change la donne en écologie forestière, mais elle change aussi nos représentations de ce qu’est un arbre et de ce qui a fait les arbres actuels.
Communiqué de presse INRA. Comment la lumière et le vent modèlent les arbres ? 18/10/17.
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