vignette|Les arbres sont notamment représentés par des espèces du groupe des plantes à fleurs comme ces jacarandas au Zimbabwe. vignette|Même les arbres les plus majestueux commencent leur existence sous forme de modestes plantules, comme celle-ci de hêtre (Fagus sylvatica). vignette|Les arbres contribuent significativement au bien-être et à la subsistance des sociétés humaines. De nombreuses espèces produisent des fruits comestibles, comme ici l'arbre à pain (Artocarpus altilis). vignette|Un tilleul, arbre commun d'Europe du Nord, planté en l'honneur de l'intronisation de Willem-Alexander des Pays-Bas. Un arbre (du latin arborissu du vieux latin arbos, à l'étymologie incertaine, le linguiste Julius Pokorny le rapprochant de arduus et de l'indo-européen commun er(ə)d-, « grandir, grand », arbos serait alors un adjectif, substantivé pour désigner une « haute (plante) »)) 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 d'arbres. Près de 40 % d'entre elles seraient menacées de disparition. Une estimation récente (PNAS, 2022) répertorie environ d’arbres, dont encore à décrire, la plupart vivant en zones tropicales..
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)..
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.), 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.
Éléments de définition
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..
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 croissanceLe statut d'arbre est donné par le potentiel de l'espèce et non par la dimension d'un individu à un moment ou à un endroit donné. Ainsi, un chêne de trois ans de seulement est un semis au stade de fourré. De même, un vieux pin rabougri accroché au sol squelettique d'une crête battue par les vents est un arbre nanifié, et non pas un arbuste., de pousser au moins à de hauteur (pour les pays en développement) ou (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 , et qui n'a pas de couronne définieMatti Palo, « What is forest - concepts and etymology », in M. Palo & J. Uusivuori, eds. World forests, society and environment. Volume I, 1999, .. La FAO inclut ainsi dans les arbres les espèces non ligneuses (bambous, palmiers) répondant aux critères ci-dessus..
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 ou susceptible d'atteindre cette dimension à maturité .. Précédemment avec l'ancienne méthode, cette hauteur était de 7 m.
Les écologues distinguent parfois les espèces « arborescentes », dont la taille est au maximum de , et les espèces « arborées » (arbres ), qui dépassent cette hauteur..
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.. 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 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..
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..
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).
Cycle de vie
Les spécialistes de l’architecture végétale distinguent quatre stades de développement : arbre jeune, stade adulte, stade mature, phase de sénescenceIl ne faut pas confondre sénescence (phase irréversible qui conduit à la mort de l'arbre) avec le dépérissement (détérioration de la santé d'un arbre) ou la descente de cime, phases réversibles qui montrent que de nombreux individus ont une capacité de résilience écologique. irréversible..
Généralités vignette|Selon Francis Hallé, la réitération se traduit par une succession d'unités architecturales (pousses feuillées) émettant un manchon de racines adventives au sein même des branches, comme ici chez Nandina domestica.. La germination : lorsque les conditions de température et d'humidité sont idéales, le fruit germe, il se gonfle d’humidité et ramollit, quand il y a assez de chaleur le germe grandit, il emprunte sa nourriture à des organes de réserves (les cotylédons). Dès le départ la plantule respire et dégage du gaz carbonique. La jeune racine et le géotropisme : lorsque le germe grandit il fissure l’enveloppe du fruit et la jeune racine en sort. C’est elle qui devra soutenir la plante et puiser la nourriture dans le sol. Les conditions de son développement sont l'humidité (contenant nutriments et oxygène) et température stable (le gel ou la sécheresse faisant mourir les filaments les plus faibles). Ces deux conditions sont le plus souvent réunis en profondeur, d'où leur tendance au géotropisme positif. La jeune plante : la racine entame son approvisionnement et les cotylédons s’épuisent pour fournir les matériaux nécessaires à la formation de la tige qui va grandir et sortir de terre. L'efficacité de production de sève par les feuilles, incline la tige à un développement plus favorable vers une source de lumière. En milieu naturel, la photosynthèse étant meilleure vers le Soleil, la tige peut marquer ainsi une tendance au géotropisme négatif. Rôle des feuilles : la feuille est l’endroit où se prépare la sève élaborée, qui contient sucres et minéraux qui fait vivre la plante. La distribution de la sève élaborée dans l'ensemble de l'arbre, à partir de la feuille, est permise grâce au réseau interne de tubes criblés du phloème. Lorsqu’elles sont dans le sol les feuilles et la tigelle sont blanches. C’est grâce à la lumière qu'elles reçoivent en sortant de terre qu’elles verdissent (l’assimilation chlorophyllienne). Le bourgeon s’ouvre : la racine rassemble le mélange d’eau et de sels minéraux et l’envoie dans les feuilles qui grâce à leur chlorophylle le transforme en sève élaborée. Cette sève sera utilisée par les bourgeons pour le développement de la plante. Les bourgeons se trouvent à l’extrémité de la tige ou à l’aisselle des feuilles. Ils sont enveloppés d’écailles qui les protègent du froid. Le bourgeon hiverne et au printemps lorsque les racines reprennent le pompage de la sève brute, il se gonfle et éclate. C’est après qu’une tige s’allonge et se couvre de nouvelles feuilles. C’est ce qu’on appelle alors un rameau. On peut également avoir la formation d'un bourgeon fugace, afin de faire une « deuxième pousse ». Un chêne peut par exemple faire 4 à 5 pousses par an. L’arbre croît : la production de rameaux et feuilles, engendre la formation d'un tronc. Le tronc est composé de cerne en son intérieur et d'écorce en son extérieur, tous deux issus de l'activité du cambium. Les fragilités structurelles de ces éléments sont soumises aux contraintes de l'environnement (météo, faune, etc.) et déterminent la survie de l'individu. L’arbre se reproduit : l’arbre se reproduit par ses graines (voie générative) ou par des rejets (voie végétative), au sein de communautés et en formant des populations plus ou moins viables. Les graines : tous les fruits des arbres contiennent des graines, elles contribuent à la propagation de l’espèce. Le fruit mûr se détache et tombe au sol. Les graines peuvent aussi être transportées par le vent, l’eau ou encore par les animaux. L'acquisition de la coloniarité par le processus de réitération traumatique et adaptative. Depuis les publications de botanistes comme Francis Hallé, la vision de l'arbre comme un individu est remise en cause. Il existe en effet des arbres coloniaires qui sont une colonie d’individus imbriqués. Dans certaines espèces, la réitération remet en activité des méristèmes, ce qui fait régénérer l'arbre qui devient une colonie d'individus emboîtés. Le phénomène de la réitération traumatique, plus général que celui de la réitération adaptative, se produit en cas de blessure, d'accident, d'étêtage (rejets, épicormiques)… Une réitération traumatique proleptique remplace le jeune arbre aussi bien dans son mode d'occupation spatiale que dans son développement ultérieur, pouvant conduire à une colonie clonale.. La réitération adaptative quant à elle remet en activité des méristèmes contenant des cellules mutées qui produisent de nouvelles pousses mais de génotypes distincts les uns des autres, ce qui améliore les capacités photosynthétiques des arbres et leur longévité.. Le caractère mosaïque des arbres est connu empiriquement des horticulteurs qui sélectionnent leurs mutations présentant un caractère qualitatif ou quantitatif qui attire l'attention.