Comprendre les besoins en eau d’un arbre est vital pour sa survie.

Comprendre les besoins en eau des arbres

1. Rôle physiologique de l’eau

L’eau constitue le principal composant des tissus végétaux, représentant 60 à 80 % de la masse fraîche d’un arbre.
Elle intervient dans toutes les fonctions vitales :

– Transport des sels minéraux et des sucres via la sève brute et la sève élaborée.
– Photosynthèse : l’eau fournit les électrons nécessaires à la fixation du carbone (CO₂ → sucres).
– Respiration cellulaire et maintien du métabolisme.
– Turgescence cellulaire, garantissant la rigidité des tissus jeunes.
– Régulation thermique par évaporation de l’eau au niveau foliaire.

Le système hydrique de l’arbre fonctionne en circuit continu. L’eau absorbée par les racines monte dans les vaisseaux conducteurs (xylème), traverse les tissus foliaires et s’évapore dans l’atmosphère.

Ce flux ascendant maintient la circulation des nutriments et conditionne la stabilité physiologique de la plante.

2. Facteurs déterminant les besoins en eau

Les besoins en eau dépendent simultanément de paramètres internes (liés à la plante) et externes (liés au milieu).

Facteurs internes :
– Espèce : les exigences varient selon l’écologie naturelle (espèces hygrophiles, xérophiles, méditerranéennes).
– Âge : les jeunes plants présentent une activité métabolique plus intense que les arbres adultes.
– Surface foliaire : plus la canopée est développée, plus les pertes par transpiration sont élevées.
– Volume racinaire : un système racinaire profond améliore la résilience hydrique.

Facteurs externes :
– Température et ensoleillement : l’élévation thermique augmente l’évaporation.
– Vent : accélère la perte d’humidité en renouvelant la couche d’air humide au contact des feuilles.
– Humidité relative : une hygrométrie faible accroît le déficit de pression de vapeur entre feuille et atmosphère.
– Nature du substrat : capacité de rétention, structure, porosité, pH et CEC (capacité d’échange cationique).

En été, un grand arbre en pleine terre peut transpirer 200 à 1000 litres d’eau par jour selon les conditions.
Les signes de déficit hydrique apparaissent lorsque les pertes dépassent les apports : fermeture des stomates, flétrissement, ralentissement de croissance, jaunissement ou chute précoce du feuillage.

3. Transpiration foliaire et régulation stomatique

La transpiration foliaire représente jusqu’à 98 % de l’eau absorbée.

La transpiration foliaire correspond à l’évaporation de l’eau depuis les cellules du mésophylle, à travers les stomates. .

Fonctions principales :
– assurer la montée de la sève brute ;
– réguler la température des feuilles ;
– maintenir la tension du flux hydrique dans le xylème.

Les stomates s’ouvrent sous l’effet de la lumière et d’un apport suffisant en eau.
En conditions de sécheresse, ils se ferment pour limiter les pertes ; cette fermeture réduit l’entrée de CO₂, freinant la photosynthèse.
Un déséquilibre prolongé entraîne un déficit énergétique et une accumulation de chaleur dans les tissus.

Les arbres adaptent leur morphologie et leur physiologie :
– réduction de la surface foliaire ;
– épaississement de la cuticule ;
– dépôt de cire épidermique ;
– orientation verticale du feuillage pour limiter l’exposition.

Chez les gymnospermes, les aiguilles possèdent un faible rapport surface/volume et une cuticule épaisse, limitant les pertes d’eau.
Chez les caducs, la chute du feuillage permet une réduction saisonnière de la transpiration.

Voir la Fiche Pratique sur les stomates

4. Poussée racinaire et osmose hivernale

Pour les arbres caduques, la période sans feuilles est aussi une période de circulation de sève dans l’arbre.

En période de dormance végétative, la circulation d’eau ne s’interrompt pas totalement.
La poussée racinaire désigne la pression exercée par les racines pour faire remonter l’eau et les sels minéraux, même en absence d’activité foliaire.

Elle repose sur un phénomène appelé osmose : c’est le déplacement spontané de l’eau à travers une membrane semi-perméable, depuis un milieu peu concentré en solutés vers un milieu plus concentré.
Ce mécanisme permet aux cellules de maintenir leur équilibre hydrique et de réguler la pression interne nécessaire à leur fonctionnement.

Fonctions principales :
– maintien de l’humidité interne ;
– prévention de l’embolie gazeuse dans les vaisseaux conducteurs ;
– alimentation lente du cambium et des tissus de réserve ;
– préparation du réveil végétatif au printemps.

Ce flux hivernal reste faible mais constant. Il garantit la survie cellulaire et la continuité du système hydraulique.

5. Gestion de l’eau en culture d’arbres en pot (bonsaï)

Les arbres cultivés en pot disposent d’un volume limité de substrat et donc d’une réserve en eau réduite.
Leur équilibre hydrique dépend exclusivement des arrosages et de la structure du substrat.

Objectifs physiologiques :
– maintenir un taux d’humidité suffisant pour la respiration racinaire ;
– éviter la saturation prolongée et l’asphyxie des racines fines.

Bonnes pratiques :
– utiliser un substrat équilibré, combinant rétention et porosité ;
– adapter la fréquence d’arrosage aux conditions météorologiques ;
– maintenir un arrosage régulier, y compris en hiver.

Cas particulier : le gel
Lors d’un gel prolongé, l’eau du substrat se transforme en glace et devient indisponible.
Les racines ne peuvent plus absorber, alors que la plante continue de perdre une faible quantité d’eau.
Un gel de longue durée provoque une déshydratation interne.

✅ Préconisation — Après 2 à 4 jours de gel consécutif (environ 2 jours pour petits pots, jusqu’à 4 jours pour grands volumes), il est conseillé de rentrer temporairement les arbres afin de laisser le substrat dégeler, arroser à cœur, puis remettre les pots à l’extérieur.
Cette alternance permet d’éviter la mort par soif hivernale et de préserver les racines actives.

L’arrosage en période de gel, voir la Fiche Pratique résistance aux froids hivernaux

6. Adaptation hydrique et changement climatique

Les changements climatiques modifient profondément les équilibres hydriques.
Les hivers sont plus secs, les étés plus chauds, et les précipitations plus irrégulières.
Les arbres sont désormais confrontés à des alternances rapides entre excès et manque d’eau.

Conséquences :
– stress hydrique récurrent ;
– enracinement superficiel ;
– mortalité accrue des jeunes plants ;
– baisse de l’activité photosynthétique.

Stratégies d’adaptation :
– sélection d’espèces et de provenances plus tolérantes à la sécheresse ;
– structuration des substrats avec des matériaux à forte CEC (biochar, zéolite, composts stables) ;
– irrigation raisonnée : arrosages espacés mais profonds ;
– maintien d’une mycorhization active, qui augmente la surface d’absorption de l’eau et des minéraux.

Pour en savoir plus sur les feuilles de l’arbre, voir la Fiche Pratique sur la biologie de l’arbre.

7. Points clés à retenir

– L’eau est essentielle à la photosynthèse, au transport des nutriments et à la régulation thermique.
– Les besoins hydriques dépendent de l’espèce, de l’âge, du substrat et du climat.
– La transpiration foliaire pilote la circulation de la sève.
– L’osmose et la poussée racinaire maintiennent l’équilibre hydrique hivernal.
– En pot, l’eau doit rester disponible toute l’année.
– En cas de gel prolongé, appliquer la préconisation LCB (2–4 jours) pour éviter la déshydratation.
– L’adaptation climatique impose une gestion plus fine et des substrats performants.

Références bibliographiques

Taiz, L., Zeiger, E., Møller, I.M., & Murphy, A. (2015). Plant Physiology and Development (6ᵉ éd.). Sinauer Associates.
Kramer, P.J., & Boyer, J.S. (1995). Water Relations of Plants and Soils. Academic Press.
Lambers, H., Chapin III, F.S., & Pons, T.L. (2008). Plant Physiological Ecology. Springer.
INRAE (2022). Stress hydrique et adaptation des arbres forestiers. Rapport scientifique.
Nobel, P.S. (2009). Physicochemical and Environmental Plant Physiology (4ᵉ éd.). Academic Press.
Pallardy, S.G. (2010). Physiology of Woody Plants (3ᵉ éd.). Academic Press.
Aranda, I., Forner, A., Cuesta, B., & Valladares, F. (2015). Species-specific water-use strategies in temperate trees: implications for drought response. Tree Physiology, 35(9), 1041–1051.
Larcher, W. (2003). Physiological Plant Ecology: Ecophysiology and Stress Physiology of Functional Groups (4ᵉ éd.). Springer.