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plante lignifiée terrestre De Wikipédia, l'encyclopédie libre
Pour les articles homonymes, voir Arbre (homonymie).
Un arbre (du latin arbor[1],[2],[3]) est une plante ligneuse terrestre comportant un tronc sur lequel s'insèrent des branches ramifiées portant le feuillage dont l'ensemble forme le houppier, appelé aussi couronne.
Les arbres sont des plantes pérennes qui vivent plusieurs années, plusieurs décennies, voire plusieurs siècles, et, dans de rares cas, plusieurs millénaires.
Selon les estimations, la planète compte entre 60 000 et 100 000 espèces d'arbres. Près de 40 % d'entre elles seraient menacées de disparition[4]. Une estimation récente (PNAS, 2022) répertorie environ 73 000 espèces d’arbres, dont 9 000 encore à décrire, la plupart vivant en zones tropicales[5].
Beaucoup d’arbres forment des forêts, qui sont des ensembles d’arbres poussant les uns à côté des autres. Les arbres peuvent aussi pousser de manière plus ou moins isolée hors des forêts (dans la savane notamment)[6].
Ils jouent un rôle majeur dans le fonctionnement écologique terrestre, en raison de leur capacité à stocker le carbone (leur production de matière sèche annuelle correspond à deux tiers de la production mondiale des plantes terrestres[7]), de leur participation au cycle de l'eau et du fait qu’ils sont un élément essentiel des écosystèmes complexes que sont les forêts, sources et refuges de biodiversité.
Ils constituent aussi pour les sociétés humaines une ressource considérable de matériaux (principalement du bois), de denrées (notamment des fruits) et de multiples services. Ils occupent dans presque toutes les cultures du monde une place pratique et symbolique importante.
La dendrologie (du grec dendron, « arbre », et logos, « discours, science ») est la science des arbres, et plus généralement la science des végétaux ligneux. Elle définit leur classification et élabore des critères permettant de distinguer différentes espèces d’arbres.
Il n'existe pas de définition universelle de l'arbre, tant ce concept recouvre une grande variété de formations et d'espèces aux agencements divers et localisés, si bien que les botanistes, les arboriculteurs et les forestiers continuent de débattre à ce sujet[8].
Dans l’optique de constituer des normes permettant de réaliser des comparaisons des ressources forestières à l’échelle mondiale, l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) propose une définition reposant essentiellement sur la hauteur. La FAO considère qu'un arbre est une espèce végétale capable, dans de bonnes conditions de croissance[9], de pousser au moins à 5 m de hauteur (pour les pays en développement) ou 7 m (pour les pays développés) à l'état adulte, ce qui le distingue de l'arbuste, dont la hauteur à maturité est comprise entre 0,5 et 5 ou 7 m, et qui n'a pas de couronne définie[10]. La FAO inclut ainsi dans les arbres les espèces non ligneuses (bambous, palmiers) ayant les critères ci-dessus[11].
Depuis 2015 avec la mise en œuvre de la nouvelle méthode, l'lFN définit l'arbre comme un végétal ligneux ayant une tige nue et non ramifiée dès la base, d'une hauteur supérieure ou égale à 5 m ou susceptible d'atteindre cette dimension à maturité in situ[12]. Précédemment avec l'ancienne méthode, cette hauteur était de 7 m[13].
Les écologues distinguent parfois les espèces « arborescentes », dont la taille est au maximum de 15 m, et les espèces « arborées » (arbres stricto sensu), qui dépassent cette hauteur[14].
Les botanistes donnent une définition plus restrictive, caractérisant les arbres par la croissance secondaire en épaisseur de leur tronc, et des couches de tissus similaires, ce qui favorise leur développement en hauteur et la ramification des branches et augmente leur capacité d'exploitation de l'espace aérien[15]. Cette caractéristique, associée à la position des feuilles sur plusieurs niveaux, qui leur permet de multiplier la surface d'échange pour la photosynthèse, les distingue des palmiers et des bambous, qui n'ont pas de tronc. Cette anatomie rend leur tronc autoportant, ce qui exclut les macroalgues, comme Macrocystis, qui atteignent 50 m de hauteur mais ne se tiennent verticales que grâce à la poussée d'Archimède, ou les lianes, plantes grimpantes qui s'élèvent verticalement en s'appuyant, en s'accrochant ou en s'enroulant sur ou autour d'un support vertical[16].
Au sens botanique, les arbres sont ainsi des plantes à bois véritable. Celui-ci, également appelé xylème secondaire, est produit par une rangée cellulaire (l'assise libéro-ligneuse) appelée cambium, située sous l'écorce. La genèse du bois est un processus répétitif qui dépose une couche nouvelle sur les précédentes. Le résultat est souvent visible sous la forme de cernes d'accroissement. Ce résultat est une croissance en épaisseur issue du fonctionnement du cambium qui est le méristème secondaire du bois (le phellogène étant le méristème secondaire de l'écorce). On ne trouve de plantes à bois véritable, et donc d'arbres au sens strict, que chez les Gymnospermes et les Angiospermes Dicotylédones. Preuves de leur origine commune, on trouve des homologues des gènes responsables de la croissance secondaire des arbres, chez les plantes herbacées et les gymnospermes[17].
Il existe d'autres types de plantes à bois véritable, mais les arbres s'en distinguent par des dimensions plus importantes (comparées à celles des arbustes) ou par la formation d'un tronc nettement individualisé (que ne possèdent pas les arbrisseaux) et porteur (alors que les lianes ligneuses doivent trouver un support pour s'élever).
Les spécialistes de l’architecture végétale distinguent quatre stades de développement : arbre jeune, stade adulte, stade mature, phase de sénescence[18] irréversible[19].
Dans la classification classique, les arbres font partie de la division des spermaphytes (Spermatophyta) : les plantes produisant des graines.
Le sous-embranchement des gymnospermes correspond aux plantes se reproduisant par des graines dites nues (embryon entouré de l'albumen et d'un tissu de protection), alors que celui des angiospermes correspond aux plantes se reproduisant avec des graines protégées (par un mécanisme de double fécondation, elles produisent des tissus nourriciers supplémentaires) à l'intérieur de l'ovaire qui donne le fruit.
Ce sont les plus anciens. Ce groupe (majoritairement monoïque) développe des ovules nus simplement protégés par des écailles. La pollinisation se fait grâce au vent ou à la simple gravité, leur dissémination pouvant être favorisée par certains primates (macaques), rongeurs (écureuils) et certaines espèces d'oiseaux spécialisées dans l'extraction de ces graines (becs croisés).
Communément, ces arbres sont appelés « conifères », car la plupart produisent des fruits en forme de cône, aussi appelés pommes de pin ou pives. Ils sont également qualifiés de « résineux » car la plupart produisent de la résine, substance chimique complexe qui permet à l'arbre de lutter contre le froid et contre certaines attaques de parasites ; cette résine est ainsi à son tour utilisée par des insectes : abeilles, fourmis, comme agent désinfectant dans leurs colonies. Ils possèdent plusieurs cotylédons.
Ce groupe fut en voie de régression au sens de l'évolution puisqu'il dut céder nombre de niche écologiques au groupe des angiospermes.
La maturation des graines gymnospermes est longue, allant de quelques mois à plusieurs années (pins : 2 à 3 ans).
Apparu plus récemment (plus de 100 millions d'années), ce groupe d'arbres communément appelé feuillus, est considéré comme plus évolué. On a donc vu se succéder d'abord les conifères comme le pin, puis les premiers feuillus colonisateurs comme le bouleau suivi du noisetier, de l'aulne, du frêne et du chêne qui devient l'espèce dominante en plaine alors que l'épicéa triomphe en montagne. À partir de , la température baisse à nouveau. Le hêtre qui a besoin de moins de chaleur que le chêne devient alors le feuillu dominant. En montagne, le sapin, le mélèze et le pin cembro rejoignent l'épicéa.
Dans leur mode de sexualité, les angiospermes ont développé une stratégie différente et plus économique en pollen, donc en énergie. Une coévolution avec les insectes permet une pollinisation plus raisonnée.
Les plantes protègent les ovules par des membranes, l'ensemble formant le fruit. Celui-ci peut être chez les arbres une baie, une drupe, un akène…
La production semencière de nombreux arbres forestiers varie d'une année à l'autre. Une année de production abondante (une « année à semences », appelée aussi « année semencière » ou « année à glands ») peut être suivie d'une ou plusieurs années de production médiocre ou nulle[27]. Les proverbes associés à cette production semencière (« année de glands, année d'enfants » pour symboliser la fécondité, « année de glands , année de cher temps » ou « année de glands, année de pommes ensuivant », « année à glands, année à sang », « année de glands, année de peste ») sont parfois sans fondement mais peuvent corréler l'année à l'importance de la pluie qui augmente la production de semences mais provoque aussi des nuisances climatiques[28].
Les feuilles de l'arbre, plus particulièrement les cellules du parenchyme palissadique, permettent de produire, par photosynthèse, cellulose, hémicellulose et lignine.
Certaines cellules permettent à un arbre de se redresser au cours de sa croissance grâce à des agrégats de glycogène qui jouent le rôle de niveau à bulle[30].
Plusieurs mécanismes permettent aux arbres de se défendre contre des parasites :
Le professeur A. Shigo découvre et explique ce principe, et le nomme CODIT (Compartimentation Of Decay In Trees). Cette découverte met en lumière l'incapacité des ligneux de cicatriser, et le modèle propre à la dendro biologie.
Un arbre est généralement composé de racines, d'un ou plusieurs troncs principaux et de ramifications appelées branches.
La partie basale du tronc qui est dégarnie de branches forme le fût. Sa zone circulaire inférieure faisant jonction avec les racines s'appelle le collet.
L'ensemble des branches forme le houppier. La silhouette d'un arbre est caractérisée par son ou ses fûts, l'angle des rameaux entre eux, la disposition des branches au départ du tronc ainsi que la forme générale de son houppier : on parle du port de l'arbre. Par exemple, un houppier triangulaire large à la base et en pointe au sommet caractérise de nombreux résineux.
Le tronc et les branches comportent sur leurs périphéries des cellules mortes appelées rhytidome ou écorce, celle-ci protège la partie vivante des branches et du tronc. Cette écorce peut être une simple petite pellicule ou être très épaisse chez certaines variétés : elle approche les 30 cm chez les séquoias.
La plupart des arbres possèdent des feuilles chargées d'assurer la photosynthèse et l'essentiel des échanges gazeux. Quelques espèces ont cependant, à la place des feuilles, d'autres organes qui peuvent leur ressembler et qui assurent les mêmes fonctions : certains acacias portent des phyllodes qui sont des pétioles transformés, certains euphorbes arborescents ont des rameaux nus chlorophylliens, les aiguilles des pins sont des pseudophylles (des fausses feuilles de formation secondaire) et les filaos possèdent des extrémités ressemblant à des tiges de prêles. En revanche, les aiguilles des sapins sont de vraies feuilles en forme d'aiguilles.
À la surface des troncs apparaissent quelquefois aussi des « épicormiques » : bourgeons, amas, pousses épicormiques (poils, gourmands et branches gourmandes), picots, sphéroblastes et broussins ; ceux-ci apparaissent à partir de stimuli (lumière, blessures, infections, tensions, etc.) et évoluent avec l'âge de l'arbre et selon l'essence considérée[32].
La morphologie du tronc, des branches et des racines, correspond à une structure fractale : chaque branche peut être considérée comme un tronc plus petit pourvu lui aussi de branches et ainsi de suite jusqu'aux plus petits rameaux. Racines et radicelles se structurent également de manière auto-similaire. Il en ressort que l'arbre a une forme de dimension fractale de l’ordre de 2,5[33]. Cette forme résulte du programme génétique de l'arbre, mais aussi d'interactions avec le sol, le climat, d'autres arbres, ou des animaux. La morphologie générale de l'arbre résulte ainsi de plusieurs facteurs, essentiellement : la maximisation de la performance hydraulique dans la conduction de la sève des racines vers les feuilles ; la portée mécanique maximale évitant aux arbres de s’effondrer sous leur propre poids ; la compétition pour l'accès à la lumière ; la réponse au vent, la thigmomorphogenèse, qui contrôle l’évolution du diamètre des branches[34].
Un accès différencié à la lumière où à une lumière plus vive (réverbérée par l'eau près des berges par exemple), ainsi que des contraintes et efforts internes modifiés par le vent, des accidents de vie sont sources de déformations de structures, dues à des maturations exprimées de manière différentielle lors de la formation du bois, des racines et de l'écorce[35]. De même quand un arbre se met à pencher à la suite d'un mouvement du terrain (les branches cherchent à se redresser)[35].
Ces déformations externes se traduisent par des modifications anatomique du bois, autrefois mis à profit, par exemple pour des bois de marine naturellement courbes (moins de risques de casse et de fentes)[35].
Le tronc est naturellement unique mais il arrive parfois, à la suite d'un accident de croissance, ou d'une section due à un herbivore ou à un castor, qu'il se dédouble ou qu'il soit fourchu. La sylviculture en taillis, qui coupe les arbres et laisse les souches bourgeonner, donne notamment des troncs multiples appelés « cépées ».
Le premier arbre connu date du Dévonien. Il s'agit d'Archaeopteris, qui aurait vécu il y a 370 millions d'années. Pendant le Carbonifère, une période au climat chaud et humide, de grandes forêts s'étendent sur la surface du globe. L'un des arbres les plus communs de cette époque est Lépidodendron : il atteint une hauteur de 30 m et a un tronc de 3 m de diamètre. Les premiers conifères apparaissent à la fin de cette période ; les taxons les plus proches de ces gymnospermes primitifs seraient Araucaria, Podocarpus et Taxus[36].
En Europe, les trois dernières glaciations voient les essences des zones tempérées disparaître des zones septentrionales pour reculer vers le Sud ou survivre dans quelques « zones refuges » de l’Europe septentrionale (nord de la Méditerranée) pour ensuite reconquérir, « assez » rapidement (à une vitesse de 0,42 à 1 km/an), le continent lors du réchauffement holocène, 11 000 ans avant nos jours[37].
Il existe plusieurs manières de catégoriser les arbres :
Selon les estimations, la planète compte entre 60 000 et 100 000 espèces d'arbres. Les forêts ont une densité d’environ 500 arbres par hectare. Les forêts tropicales humides présentent une large variété floristique associée à une abondance de grands arbres (200 à 300 espèces en moyenne par hectare, jusqu'à 500 parfois), mais bien moindre que la variété microbienne dans le sol. Les forêts tempérées n'hébergent qu'une dizaine à une quinzaine d'espèces d'arbres par hectare[40]. L'UICN évalue dans les années 1990 à quelque 100 000 espèces arborées ou arborescentes connues dans l'ensemble de la biosphère[41]. Une modélisation réalisée en 2008 confirme cette estimation de 100 000 espèces[42].
En 1998, un rapport[43] sur l'état de conservation des quelque 100 000 espèces d'arbres recense à la fin du XXe siècle 95 espèces éteintes (y compris 18 à l'état sauvage), 976 dans un état de danger critique, 1 319 menacées et 3 609 vulnérables[44].
Une étude publiée en 2015 dans la revue Nature[45] revoit à la hausse d'un facteur 10 l'estimation du nombre d'arbres sur Terre[46] par rapport aux précédentes. « Les résultats indiquent qu'il y a environ 3 000 milliards d'arbres sur Terre, dont près de la moitié dans les forêts tropicales et subtropicales. Les régions boréales en abritent 740 milliards, et les régions tempérées, 610 milliards ». L'étude estime également que la surface occupée par les forêts diminue chaque année d'environ 192 000 km2 (un peu moins d'un tiers de la superficie de la France), ce qui représente environ 15,3 milliards d'arbres. Les chercheurs estiment que la superficie des forêts aurait diminué de 45,8 % depuis les grandes phases de défrichement (défrichages afin de disposer de surfaces cultivables) lors des débuts de l'agriculture il y a environ 11 000 ans[47], ces bouleversements étant jugés suffisamment profond par certains chercheurs que ces derniers, inspirés par le marxisme, ont évoqué une « révolution néolithique »[48].
Selon une étude publiée en 2017 par l'association Botanic Gardens Conservation International (BGCI), il existerait 60 065 espèces d'arbres différentes dans le monde. Le Brésil compte la plus grande variété d'arbres sur son territoire avec 8 715 espèces, suivie par la Colombie avec 5 776 espèces, et l'Indonésie avec 5 142 espèces. Excepté l'Arctique et l'Antarctique, où aucun arbre n'est recensé, l'Amérique du Nord présente la plus faible diversité avec 1 400 espèces. D'autre part, 58 % des espèces sont présentes dans un seul pays. Ainsi, 4 333 espèces se trouvent uniquement au Brésil, contre 2 991 espèces à Madagascar et 2 584 espèces en Australie. Le BGCI précise également que 9 600 espèces sont menacées d'extinction[49].
En 2022, un projet collaboratif mondial reprend les bases de données disponibles en les pondérant en fonction de la plus ou moins grande exhaustivité des études région par région, et aboutit à une estimation de 73 000 espèces, dont 9 200 à découvrir (40 % en Amérique du Sud). La plupart des espèces encore inconnues seraient rares, endémiques et tropicales ou subtropicales[50].
Depuis l'invention de la filière bois, la mécanique a fait son entrée dans la botanique. Il y a eu la simulation numérique par de Reffye de la croissance des arbres, puis la Mécanique de l'arbre sur pied par Guitard et le modèle mécanique de la croissance d'une branche par Schaeffer[51],[52].
L'arbre joue un rôle majeur dans le cycle du carbone. On le présente souvent comme étant en constante compétition pour les ressources que sont l’eau, les nutriments du sol, la lumière et le gaz carbonique. Cependant il est aussi capable de symbioses (microbiennes et fongiques, car il offre de nombreux habitats et micro-habitats associés à un microbiote spécifique, formant un arbre-monde ou un holobionte constitué d'un hôte et de son cortège de communautés microbiennes[53]) et d’échanges ou de partage de ressources, comparé par une étude récente à une sorte de marché souterrain horizontal du carbone[54]. Ainsi, il prend dans l’air le CO2 nécessaire à ses besoins immédiats et futurs (pour sa reproduction et croissance) ; il le stocke principalement sous forme de sucres, de lignine et de cellulose, il produit aussi des protéines complexes et des lipides. Ces molécules sont utilisées pour construire son tronc, ses branches, feuilles et racines. Mais au fur et à mesure de sa croissance, l'arbre échange aussi - et de plus en plus - de grandes quantités de carbone avec ses voisins, via le gigantesque « réseau souterrain »[55],[56] de mycéliums des champignons symbiotiques du sol. Ces derniers acquièrent du sol et de la biomasse en décomposition des nutriments qu'ils transfèrent à leurs plantes-hôtes, en échange de carbone et d'autres nutriments (apport non négligeable car atteignant 80 % pour l'azote et le phosphore chez certains végétaux[55]). Ils permettent aussi de recycler et valoriser une grande partie du carbone qu'on aurait pu croire « perdu » par les feuilles mortes, les fleurs tombées, les pollens et le bois mort d’autres arbres ou de l’individu-arbre lui-même) et il est maintenant confirmé qu’ils permettent des échanges importants de carbone d’un arbre à l’autre ; et même entre arbres d’espèces différentes[54].
On avait déjà montré que les jeunes plants d'arbres bénéficiaient d'apports importants de carbone via le réseau mycorhizien souterrain[55], mais des chercheurs de l’Université de Bâle et de l'Institut Paul Scherrer (PSI) ont récemment (2016) montré que les arbres adultes de forêts tempérées exportent également de grandes quantités de sucres et bien plus loin qu'on ne le pensait. Pour cela, à partir d’une grue installée dans une forêt située près de Bâle, ils ont utilisé un réseau de longs tubes de plastique pour diffuser sur les couronnes d’arbres (épinettes) de 40 m, âgés de 120 ans environ un flux de dioxyde de carbone radiomarqué[57] afin de pouvoir tracer la cinétique environnementale de ce carbone dans l’arbre (des feuilles aux racines) et l’écosystème[54]. Lors de cette expérience, une surprise a été de rapidement aussi trouver ce carbone radiomarqué dans les racines des arbres voisins bien qu’ils n’en aient pas directement reçu, y compris chez des arbres provenant d'autres espèces (pin, mélèze)[54].
Pour les auteurs de l'étude : ceci confirme l'importance encore sous-estimée du rôle des champignons, et que la "Forêt est plus que la somme de ses arbres" ; Ainsi, dans leur rapport au CO2 (et donc au climat) les arbres ne doivent pas uniquement être considérés comme des individus, mais aussi comme éléments interagissants entre eux et avec les autres arbres, dans l’écosystème forestier et la biosphère[58]. Une équipe internationale de scientifiques a découvert que les arbres absorbent non seulement du dioxyde de carbone (CO2) via la photosynthèse, mais aussi du méthane, un gaz à effet de serre encore plus puissant. Des microbes dans l'écorce des arbres peuvent éliminer le méthane de l'atmosphère à une échelle comparable, voire supérieure, à celle du sol. Cette découverte pourrait jouer un rôle crucial dans la lutte contre le changement climatique, en ajoutant environ 10 % aux avantages climatiques déjà offerts par les arbres, notamment dans les forêts tropicales[59].
Les arbres fournissent de nombreux services écosystémiques autres que la conservation de la biodiversité.
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L'arbre procure des matières premières pour un grand nombre d'industries (papetière, seconde transformation du bois, chimique…) ; il joue un rôle économique important.
Voici quelques exemples de son exploitation :
Les humains ont autrefois récolté, conservé et consommé des écorces, aubiers (parfois transformés en farines) ainsi que des feuilles comestibles, de la sève, des résines... pour des usages alimentaires directs (consommation crue ou cuite) ou indirects (ex : pour le fumage de viandes et poissons, emballer ou cuire des aliments, etc.[72],[73], certains de ces usages étant encore pratiqués, notamment en zone sahélienne[74]. Certains arbres nourrissent des chenilles comestibles[75],[76], et le bois mort ou certains arbres affaiblis sont aussi des sources de champignons comestibles lignivores responsables de la pourriture du bois[77] et de larves comestibles d'insectes xylophages. Une grande partie des champignons forestiers mycorhiziens sont également dépendant des arbres (truffes notamment)[78].
En outre, de nombreuses espèces sont utilisées en phytothérapie ou en sylvothérapie (système immunitaire humain bénéficiant des effets attribués aux phytoncides)[79].
Certaines espèces d'arbres comme le moringa, le margousier ou le moabi cumulent de nombreux avantages alimentaires, pharmaceutiques, économiques et culturels ; ils sont actuellement étudiés pour être produits à grande échelle.
L'arbre urbain est maintenant considéré comme un bien commun et une source de services écosystémiques et d'intérêt public et général.
Il joue un rôle essentiel dans l'écologie urbaine — on parle parfois d′urbanisme végétal — comme élément de décor, d'aménagement, et participe à l'atténuation légère de la pollution sonore, de la pollution de l'air et des pics thermo-hygrométriques propres aux microclimats urbains, fonctionnant comme un véritable dispositif d'épuration atmosphérique et constituant un écrans anti-bruit[80]. David J. Nowak parle même de biotechnologie, pour décrire le boisement urbain (Urban forestry) et ses capacités à améliorer, dépolluer l'eau, l'air (un arbre adulte retient en moyenne 100 kg de poussières par an[81]), le sol, à tamponner les chocs climatiques et à constituer un puits de carbone[82].
Néanmoins les gestionnaires d'arbres urbains doivent relever de nombreux défis, car dans l'espace public et hors de quelques grands parcs urbains publics ou privés, ces arbres sont soumis à de nombreux stress qui abrègent fortement leur espérance de vie (ne dépassant généralement pas 30 ans[83]).
Les racines manquent de place et tendent à se diriger vers les égouts pour trouver de l'eau, au risque de les pénétrer et parfois les obstruer. Elles doivent se développer dans un sol souvent de piètre qualité, imperméabilisé et alors exposé à des alternances de manque et d'excès d'eau.
Le tronc, les branches et les racines subissent des agressions, notamment des dommages mécaniques et chimiques, le vandalisme, des tailles dures et la pollution urbaine. Les distances de plantation, le jalonnement et les protections demeurent parfois inadaptés. L'environnement évolue autour de l'arbre sans tenir compte de son intégrité, comme dans le cas de la coupure du système racinaire. Les propriétaires inexpérimentés ou certaines entreprises insuffisamment formées traitent les arbres de manière inappropriée. Les canopées manquent souvent de lumière le jour et subissent la pollution lumineuse la nuit. En raison de la bulle de chaleur urbaine et de la pollution lumineuse, le débourrement se montre souvent plus précoce, et la chute des feuilles beaucoup plus tardive ; parfois de plusieurs mois sous les lampadaires. Selon la NASA, ils produisent 20 % de moins d'oxygène que le même arbre dans la nature. Néanmoins une étude récente laisse penser qu'on a pu sous-estimer la capacité des arbres à épurer l'air de certains polluants, en particulier des composés organiques volatils.
Planter des arbres déjà adultes se montre très coûteux et la plantation et protection des jeunes arbres, qui installent mieux leur système racinaire mais restent vulnérables durant de longues années, reste difficile. Beaucoup de cultivars plantés en alignement mono-spécifiques s'avèrent à terme vulnérables aux épidémies et à divers pathogènes, en plus de contribuer à une perte de diversité génétique chez les espèces-mères. Une bonne gestion nécessite des inventaires souvent mis à jour et une surveillance sanitaire plus étroite. La taille reste obligatoire dans de nombreux cas, avec une accessibilité parfois difficile ; elle constitue une porte d'entrée pour de nombreux pathogènes et doit alors se poursuivre dans le temps chez certaines espèces.
Une gestion attentive et une communication adaptée sont nécessaires pour trouver le soutien ou l'appui actif du public, et pour que l'arbre urbain soit considéré par le plus grand nombre comme un avantage plus qu'un inconvénient.
Rappelons toutefois un principe :
« Situé dans un milieu qui lui convient, auquel il s'est peu à peu adapté, ne subissant pas de contraintes particulières dans son expansion aérienne ou souterraines et ne présentant pas de signes de dépérissement ou d'attaque parasitaires, un arbre n'a pas besoin d'être taillé. » (E. Michau)[84]
L'arbre est un schème qui semble quasiment universel. Même dans les contextes très artificialisés, il reste très souvent associé, notamment par les adultes des conurbations, au sentiment positif d'une présence agréable et relaxante. Une enquête faite aux États-Unis laisse penser que ce sentiment n'est pas uniquement lié aux expériences de l'enfance (présence d'arbres dans l'environnement proche, activité dans la nature…), mais aussi aux sentiments exprimés par les parents sur la nature, avec des variations selon le sexe, l'âge et l'origine ethnique des personnes interrogées[85].
Les gens montrent des préférences pour la taille, forme et couleur des arbres[86]. De manière générale, les couleurs vertes et rouges semblent préférées au jaunâtre et pourpre, peut-être parce que celles-là sont associées à des arbres en meilleure santé, et donc à un environnement plus propice au développement humain[86]. La naturalité d'un paysage, sa richesse et son harmonie, et la présence de l'arbre dans ce cadre jouent aussi un rôle important dans le sentiment de paix ou de bien-être qu'il procure[87]. Ainsi au Japon, une étude sur l'effet curatif de la végétation existant dans le paysage a montré que 94 % des interrogés décrivent spontanément préférer un paysage très naturel, contre 1 % préférant un paysage artificiel, avec des variations selon l'âge.
Dans la littérature, l'arbre provoque des émotions selon qu'il est tour à tour objet de crainte (arbre des sorcières, arbre au gibet, arbre terrifiant dans les cauchemars d'enfants comme chez George Sand) ou d'amour (lieu de la rêverie romantique, initiales ou cœur gravé sur l'écorce — pratique déjà décrite dans le temple d'Astrée où les noms des dieux sont inscrits dans l'écorce d'un chêne — ou encore lieu de la liberté comme dans Le Baron perché), arbre chtonien ou ouranien[88].
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L'arbre symbolise tantôt les forces de la Vie comme l'arbre de vie, tantôt l'homme, tantôt une famille : arbre généalogique.
Dans la Bible, plus particulièrement dans le second récit de la Création du Livre de la Genèse, le tronc de l'arbre fait fonction de lien entre la terre où il a ses racines et le ciel où il est dirigé. L'arbre est donc un symbole de la communion entre les deux mondes : celui d'en haut où habite la divinité et celui d'en bas où habitent les humains[89].
Dans la Mythologie Nordique, Yggdrasil, l'Arbre Monde sur lequel reposent les neuf royaumes.
L’Arbre est la reprise de l'arbre de vie sumérien, puis mésopotamien avant de passer dans la Bible. Le vol des pommes d'or dans les jardins des Hespérides devient le fruit de l'arbre du Paradis[90].
Dans le jardin d'Éden, il y a des arbres, dont deux particuliers : l'arbre de vie, qui symbolise l'immortalité, et l'arbre de la connaissance du bien et du mal, qui symbolise le savoir illimité, deux caractéristiques réservées à Dieu[91].
En Islam, il est également fait référence, dans certains écrits spirituels, à l'Arbre du Monde[92].
Lors des cycles saisonniers, la « mort » présumée et la « renaissance » annuelle de l'arbre au printemps l'ont fait adopter comme symbole de la fécondité, de retour à la vie. Témoins les traditions d'arbre de mai et d'arbre de Noël.
Certains arbres ont une symbolique propre : l'olivier (Olea europea) représente la paix, la sérénité (c'est aussi un symbole du Christ), le chêne (Quercus sp.) représente la robustesse, la longévité.
On retrouve cette représentation dans certains tests psychologiques (Test de l'arbre) : les racines représentent l'ancrage de la personne dans sa propre vie, dans la réalité, le tronc sa posture, les branches et les feuilles son épanouissement.
L'olivier est un des symboles de l'Athènes antique : il aurait été offert à la cité par la déesse Athéna à l'occasion d'un concours avec le dieu de la mer Poséidon. L'olivier est aussi symbole de paix.
Arbres emblèmes : la feuille d'érable à sucre (Acer saccharum) est l'emblème du Canada, le cèdre (Cedrus libani) celui du Liban. Le pernambouc (Paubrasilia echinata) est l'arbre national du Brésil (voir aussi la liste des plantes-emblèmes).
Au Japon, Hanami, la période de floraison des cerisiers, les Sakura, (Prunus sp.) à la fin de l'hiver et Momijigari, la période de passage aux couleurs d'automne de l'érable japonais (Acer japonicum) sont des événements célébrés dans tout le pays.
En Afrique, l'arbre à palabres est un lieu traditionnel de rassemblement.
Les pièces de 1 et de 2 euros, œuvres de Joaquin Jimenez, sont frappées depuis 1999 ; « elles portent "l’Arbre étoilé" et arborent un symbole fort de liberté, de vie et de croissance, de pérennité et de renouveau »[93].
Si la forêt et les bois sont plus ou moins protégés par le droit coutumier ou codifié de par le monde, l'arbre en tant qu'individu a rarement de statut juridique clair, même quand une valeur patrimoniale importante lui est unanimement reconnue (arbre remarquable).
Dans certaines cultures, des arbres peuvent être sacrés, de même qu'existent des bois sacrés.
Dans certains pays un arbre ou des arbres peuvent être protégés par une servitude environnementale qui peut interdire aux générations successives d'acheteurs d'un terrain de les couper et/ou exploiter.
L'arbre en ville a pu faire l'objet de protections spécifique car présentant une valeur particulière en raison de sa rareté et vulnérabilité dans le contexte urbain[94], d'abord grâce au droit du patrimoine « remarquable » (Loi du 31 décembre 1913 sur les monuments historiques, loi du 2 mai 1930 sur les sites et monuments naturels, Zones de Protection du Patrimoine Architectural Urbain et Paysager instaurées par la loi de décentralisation du 7 janvier 1983 et secteurs sauvegardés de la loi Malraux de 1962 qui toutes peuvent protéger des arbres remarquables), aujourd'hui sous l'égide du Service départemental de l'architecture et du patrimoine (SDAP).
Des réflexions existent pour donner aux arbres et en particulier aux arbres remarquables un statut plus clair[95],[96].
La loi Paysage a modifié les modalités d'enquête publique et introduit des outils permettant dans une certaine mesure la protection d'arbres dans le paysage (arbres et alignements remarquables)[97]. Parmi les outils mobilisables pour protéger des arbres figurent (principalement dans le cadre de la loi paysage et du droit de l'urbanisme) :
Des outils de contractualisation (chartes, plans, contrats...) sont susceptibles de prévenir ou limiter le risque de conflits juridiques souvent aléatoires et d'autres outils du droit de l'environnement peuvent parfois être utilisés : les Espaces naturels sensibles, la loi Littoral, les réserves naturelles régionales ou encore le droit civil quand il règle les relations de voisinage concernant les arbres en limites de propriété.
À la suite de la destruction de nombreuses haies et arbres isolés par les remembrements, il a été interdit de détruire des arbres durant la procédure de préparation d'un remembrement.
En Suisse, les arbres sont légiférés notamment dans la loi fédérale sur les forêts et l'Ordonnance sur les forêts. En 2011, le Conseil fédéral a fixé les lignes stratégiques de la politique forestière 2020, mises en œuvre notamment par l'Office fédéral de l'environnement[103]. Les cantons et certaines communes suisses ont également une législation concernant la protection des arbres.
Dans un souci de préservation de la biodiversité, le quart du budget de l'Arboretum national du vallon de l'Aubonne est financé à hauteur d'environ 250 000 francs suisses par les pouvoirs publics[104].
Aux Pays-Bas, en vertu des lois sur la protection environnementale, il est interdit de couper un arbre si un autre n'est pas planté à la place. Ainsi, le pays sécurise le nombre de ses arbres et peut uniquement le revoir à la hausse.
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