Article publié en 1978 dans la Revue Forestière Française, n° 3, p 186 - (version .pdf - 1,9 M)
Lumière,
          gourmands et rejets de souche
  
| " Il est plus aisé de dire des 
      choses nouvelles, que de concilier celles qui ont été dites. " | 
| Vauvenargues.  | 
  
Depuis très longtemps, les forestiers ont attaché une grande 
  importance au facteur " lumière ", d'influence très 
  complexe, certes, mais dans laquelle on a pu distinguer assez rapidement plusieurs 
  sortes d'effets, notamment :
- un effet stimulant sur la photosynthèse, donc sur la nutrition en 
  général (entre l'éclairement minimal de compensation et 
  l'éclairement maximal de saturation); 
- un effet morphogénétique, ce terme comprenant des actions très 
  variées comme la courbure phototropique ou bien le modelage de l'architecture 
  même des arbres. L'auteur de cette analyse a évoqué certains 
  des aspects de ce vaste problème dans cette Revue même, 
  il y a quelques années déjà (1 - 2 - 3 - 4), (voir nota). 
  
On a récemment avancé que la formation des gourmands, sur les 
  troncs des jeunes arbres mis en lumière à la suite d'une coupe 
  assez forte (sur de jeunes chênes, en particulier), pouvait être 
  provoquée par l'éclairement plus intense que reçoivent 
  alors, latéralement, ces troncs (5) ; de même certains auteurs 
  estiment que les rejets de souches, qui constituent la base même du traitement 
  en taillis, ont besoin pour apparaître et, bien entendu, pour se développer, 
  d'un apport de lumière, verticale cette fois (6 - 7). S'agit-il de processus 
  entièrement nouveaux, non encore étudiés par les physiologistes, 
  ou bien est-il possible d'interpréter ces faits grâce aux théories 
  modernes qui font appel à la physique, à la chimie, à la 
  physiologie végétale et, d'une façon plus précise, 
  à la photobiologie ? C'est ce qui va être examiné maintenant. 
  
Nota : Les chiffres entre parenthèses renvoient à la bibliographie.
BREF RAPPEL DE QUELQUES PRINCIPES THÉORIQUES DE BASE
Le rayonnement solaire, direct et diffusé par le ciel, apporte la lumière 
  et la chaleur ; il est constitué de radiations dont la longueur 
  d'onde va, approximativement, de 300 nm (nm = nanomètre = 10-9 mètre), 
  limite de l'ultraviolet au sol, à 3000 nm environ, limite de l'infrarouge ; 
  cette plage est le domaine propre à la photobiologie qui s'intéresse 
  à ces radiations dites, on le verra plus loin, " non ionisantes 
  ", Par contre, la radiobiologie s'attache à déterminer les 
  effets des radiations d'une longueur d'onde nettement inférieure à 
  300 nm : rayons X et y qui sont dits " ionisants " et qui peuvent 
  apporter des modifications profondes à la structure intime des être 
  vivants, souvent des destructions du reste ; au voisinage de 300 nm, on peut 
  observer les deux sortes d'effets qui se chevauchent partiellement.
Les radiations sont constituées de minuscules paquets d'énergie, 
  les photons, associés à des ondes électromagnétiques 
  ; pour les radiations non ionisantes, l'énergie du photon varie approximativement 
  de 4 électrons-volts (*), à la limite de l'ultraviolet au sol, 
  jusqu'à 1,7 électron-volt, dans l'extrême rouge visible, 
  et à 0,4 électron-volt, pour les infrarouges les plus lointains.
  (*) L'électron-volt (eV) est l'unité d'énergie à 
  l'échelle atomique et moléculaire ; c'est l'énergie cinétique 
  acquise par un électron soumis à une différence de potentiel 
  de un volt. 
  
La matière est constituée, on le sait, de molécules formées d'atomes très stables, constitués chacun d'un noyau (proton[s] chargé[s] positivement, et neutron[s], électriquement neutre[s]) - et d'un ou de plusieurs cortèges d'électrons, chargés négativement, décrivant autour du noyau des orbites bien précises ; en fait, depuis de Broglie, on pense plutôt à des " orbitales ", zones de l'espace, sphériques, ellipsoïdales, etc. correspondant à des " probabilités de présence " desdits électrons. Tout en se déplaçant autour du noyau, les électrons tournent sur eux-mêmes et, comme ils sont chargés électriquement, il en résulte un moment magnétique qui varie avec leur sens de rotation : le " spin " est une grandeur liée à ce champ magnétique et cette notion joue un grand rôle dans tous les phénomènes photochimiques.
| Fig. 1 - Représentation schématique des effets des radiations sur la matière : sous l'action de photons peu énergiques (1 eV, vers le milieu de l'infrarouge) les orbitales des électrons ne sont pas modifiées (cercle 1, en pointillés). L'atome reste, dans l'exemple envisagé ici, à l'état de repos, ou " fondamental ". Quand l'énergie des photons atteint 2 eV (sensation visuelle de couleur vert-jaune), un électron passe sur une autre orbitale sphérique (cercle 2, en traits pleins) et l'atome prend un état dit " excité ". Le retour de l'électron sur son orbitale primitive est à l'origine de l'effet photobiologique. Avec des photons d'énergie croissante (de 4 à 9 eV) les orbitales sont de plus en plus allongées, et, à partir de 10 eV (limite de l'ultraviolet naturel en dehors de l'atmosphère terrestre), un électron est éjecté, et l'atome devient " ionisé ". Cette barrière d'énergie, variant avec la nature des substances, sépare, en théorie, la photobiologie de la radiobiologie. |  | 
 Lorsque plusieurs atomes se réunissent pour former une molécule, 
  leurs noyaux restent séparés, mais les orbitales des électrons 
  se fondent partiellement en orbitales moléculaires, classées en 
  "orbitales sigma" relativement stables et assurant souvent la cohésion 
  des molécules et en " orbitales ì ", en général 
  plus fragiles. Pour arracher un électron à une orbitale (la molécule 
  devient alors " ionisée "), il faut que les photons possèdent 
  une énergie variant, en général, de 3 à 20 électrons-volts 
  ; la lumière visible ne peut donc, la plupart du temps, produire cet 
  effet important. Mais, d'autres actions sont possibles : augmentation de l'agitation 
  thermique de la molécule (donc de sa température), déplacement 
  d'un électron de son orbitale habituelle (état fondamental) sur 
  une orbitale plus éloignée (état dit " excité 
  "). Cet effet étant obtenu avec des photons dont l'énergie 
  est " de l'ordre " de l'électron-volt, la lumière visible 
  peut donc fréquemment intervenir ; outre le déplacement de l'électron, 
  il peut se faire que son " spin " soit modifié, donc l'état 
  de l'ensemble de la molécule. Quand l'électron déplacé 
  reprend sa place primitive, il libère tout ou partie de l'énergie 
  qu'il avait reçue et il en résulte des effets variés : 
  émission longue ou brève de rayons lumineux, fragmentation de 
  la molécule, transfert d'énergie à d'autres molécules, 
  etc. Tout ceci est le domaine de la photochimie (concernant les substances minérales, 
  comme les substances organiques). 
Un aspect spécialement intéressant de ce genre d'études 
  est l'intervention des substances photosensibilisantes : un corps insensible 
  à toute modification quand il est soumis seul aux rayons lumineux peut 
  voir ses propriétés modifiées très profondément 
  quand il se trouve à proximité d'une substance photosensibilisante 
  (presque toujours colorée*) qui capte l'énergie de certains photons 
  et la transfère sur lui. L'un des premiers exemples de ce mode d'action 
  a été réalisé par Raab, à Heidelberg, en 
  1898, quand il montra que des colonies de protozoaires, insensibles à 
  la lumière du jour, étaient détruites quand on ajoutait 
  à leur milieu un colorant, l'acridine, par ailleurs sans action sur eux 
  à l'obscurité. 
(*) D'une façon générale, pour qu'une substance soit sensible à l'action de la lumière, il faut qu'elle absorbe certains groupes de radiations bien déterminés ; c'est l'une des lois de la photochimie " le spectre d'absorption coïncide avec le spectre d'action ". Il faut cependant prendre garde au fait que l'il humain est insensible à certaines radiations, émises de façon permanente par le soleil et par le ciel.
Tout ce qui vient d'être dit sur les rapports de la lumière et de la matière revêt une importance considérable : la photosynthèse, base de toute vie sur notre globe, la vision également, ainsi qu'une foule d'autres effets auxquels on prête parfois peu d'attention, peuvent être interprétés grâce à ce corps de théories qui offre un très bon exemple d'accord entre le modèle et la réalité. Des ouvrages récents comportent du reste d'excellentes mises au point sur ce sujet (8-9-10).
**
Pour en revenir à l'intervention des photosensibilisateurs (effet dit " photodynamique ") et au sujet examiné ici, on doit apporter une attention spéciale aux photo-oxydations : en présence de substances intermédiaires très actives comme les acridines, azines, porphyrines, et surtout la riboflavine, existant chez de nombreux végétaux, et grâce à l'intervention de l'oxygène, diverses molécules organiques sont détruites par la lumière. On peut citer dans cet ordre d'idées la photo-oxydation du tryptophane, acide aminé très voisin de l'auxine naturelle (acide ß indole acétique ou par abréviation AIA) considéré généralement comme son précurseur, qui est transformé en N-formylkynurénine, et la photo-oxydation de l'auxine naturelle elle-même qui donne une aldéhyde, du gaz carbonique et de l'eau. Or, l'auxine naturelle ou AIA est l'une des hormones végétales la plus anciennement connue ; découverte par Went, vers 1928, elle fut isolée par Kôgl en 1934. Depuis cette époque, on a montré qu'elle intervenait très activement dans le développement des végétaux : allongement (auxèse) et multiplication (mérèse) des cellules, phototropisme et géotropisme, organisation des tissus, chute des feuilles et des fruits, etc. ; produite en permanence par les plantes, agissant à dose infinitésimale (les concentrations actives vont, suivant la nature des tissus, de 10-3 à 10-12), cette hormone devrait s'accumuler chez les végétaux, s'il n'existait des mécanismes de régulation, comme la synthèse de l'auxine-oxydase, enzyme qui réduit en permanence son taux de concentration. Mais l'auxine-oxydase est considérablement activée dans son action par la lumière qui agit ainsi on l'a vu plus haut, de diverses façons pour réduire la teneur des tissus en AIA ; en outre, selon des recherches très récentes, la lumière inciterait les végétaux, par des mécanismes encore mal connus, à élaborer des inhibiteurs d'AIA qui bloquent temporairement son action. On comprend donc bien, grâce à ces rapides indications, que la lumière puisse venir agir, par l'intermédiaire de l'AIA, sur de nombreux processus de la vie des plantes en général et des arbres en particulier.

Fig. 2 - Figuration simplifiée du processus de photo-oxydation 
  du tryptophane. en présence de riboflavine (photosensibilisateur de 1re 
  classe) et d'oxygène moléculaire; le tryptophane, acide 
  aminé est considéré comme le précurseur de l'auxine 
  naturelle (ou AIA), dont il est très voisin chimiquement. La photo-oxydation 
  provoque l'ouverture du cycle pentagonal, et la transformation en N-formylkyrunenine, 
  qui ne possède plus les propriétés du tryptophane; ainsi, 
  la synthèse de l'AIA est arrêtée. (Adapté de 
  J.-D. Spikes). 
  La grande activité chimique de l'oxygène excité, sous sa 
  forme à désexcitation lente, est due en partie au fait que sa 
  durée de vie peut atteindre plusieurs minutes (et même 1 heure), 
  alors que les désexcitations rapides ne durent que quelques fractions 
  de seconde. Par ailleurs, il peut diffuser à des distances relativement 
  importantes dans les milieux cellulaires. 
|  | Formule développée de 
      l'AIA Dans le tryptophane, la chaîne 1atérale : CH2-COOH (fonction acide) est remplacée par la chaîne : CH2-CHNH2-COOH (fonction amine et fonction acide), | 
 

Fig. 3 - Processus probables de la synthèse de l'A.I.A., et de la photo-oxydation de l'A.I.A. et de son précurseur, le tryptophane.
  
Il existe évidemment d'autres hormones végétales, comme les kinines, les gibbérellines ou des vitamines diverses, mais leur sensibilité à la lumière semble très faible ; quant au pigment photosensible responsable du photopériodisme, le " phytochrome ", son influence paraît surtout évidente pour régler divers processus généraux de la vie des plantes, en liaison avec la durée, variable avec la latitude et avec la saison, du jour et de la nuit. Or, les chênes qui forment des gourmands, et ceux qui n'en forment pas, se développent, côte à côte, sous le même régime photopériodique.
ORIGINE ET DÉVELOPPEMENT DES GOURMANDS ET DES REJETS DE SOUCHES
Les botanistes forestiers s'accordent, en général, pour admettre 
  avec Ph. Guinier (11) que les gourmands, comme les rejets de souches, ont une 
  double origine : des " bourgeons proventifs " (ou dormants) qui, 
  formés en même temps que les autres sur des rameaux au cours de 
  la première année, ne se développent pas durant les années 
  suivantes, mais restent en apparence inertes et des " bourgeons adventifs 
  " qui se forment à un moment quelconque de la vie de l'arbre sur 
  le tronc ou les racines, et évoluent en pousses aussitôt après 
  leur formation, d'où leur nom de prompts bourgeons. Sur la tige de l'arbre, 
  ces bourgeons se forment uniquement sur le bourrelet de recouvrement qui entoure 
  la section du tronc ou d'une branche. Perrin (6) et Venet (12) ont la même 
  position. 
Alors que la période de latence des bourgeons adventifs est à peu près nulle, comme il vient d'être dit, celle des bourgeons proventifs peut atteindre plusieurs dizaines d'années et l'on assiste à ce phénomène, assez curieux, de petits amas de méristème à activité très réduite, qui se déplacent au fur et à mesure de l'accroissement des arbres en diamètre en restant reliés à la région centrale parfois par une seule file de cellules. Cette lente progression s'arrête au bout de deux ou trois décennies chez certaines espèces comme le bouleau, le tremble, ou le hêtre, mais se poursuit bien plus longtemps chez le charme, le tilleul et le chêne (rouvre et pédonculé) ; puis les bourgeons dormants, qui ne se sont pas développés par absence de " conditions favorables ", disparaissent peu à peu aux regards englobés dans les formations du suber, puis du liber, puis du cambium, enfin du bois.
| Fig. 4 - Région de la Champagne humide; sol de limon des plateaux sur argiles albiennes. Après une coupe de taillis sous futaie, dans l'hiver 1973-1974, état de petites réserves de chêne pédonculé à l'automne 1977 : les gourmands très abondants sur cette espèce sont extrêmement réduits sur les bouleaux et les trembles (à l'arrière-plan). |  | 
Quelles sont les " circonstances favorables " qui permettent la reprise 
  d'activité de ces diverses sortes de bourgeons ? On les voit très 
  souvent réapparaître et se développer en rameaux, dans les 
  coupes de taillis-sous-futaie classiques à réserves assez clairsemées, 
  sur les troncs des futaies de chêne mêmes âgées, et 
  également sur ceux des petites réserves de charme, de tilleul, 
  d'érable, d'alisier, etc. maintenues souvent pour conserver aux peuplements 
  exploités une certaine densité. Sur les chênes, il s'agit 
  aussi bien de bourgeons proventifs, souvent espacés, reliés à 
  la partie centrale de l'arbre, que de bourgeons adventifs qui prennent naissance 
  en bouquets sur les cicatrices des branches tombées précédemment 
  à la suite du fort ombragement dû aux taillis voisins. Les premiers 
  donnent, au bout de quelques années, des nuds plus ou moins importants 
  dans le bois formé après leur apparition ; les seconds sont à 
  l'origine des " pattes de chats ", amas de petits nuds correspondant 
  aux bouquets de rameaux néoformés. Dans ces deux cas, on dit qu'il 
  s'agit de " gourmands de lumière ", dont l'origine est souvent 
  rapportée à l'isolement des cimes des arbres restant sur pied 
  et à l'afflux de matières nutritives qui en résulte, et 
  qui " incitent " les bourgeons proventifs à reprendre leur 
  activité et les bourgeons adventifs à se former rapidement. 
Il est à remarquer que les mêmes " circonstances favorables 
  " se reproduisent au niveau des souches des arbres exploités qui, 
  très souvent, se garnissent, dès l'année même qui 
  suit la coupe, de nombreux rejets chez lesquels on peut tout aussi bien discerner 
  une origine proventive qu'une origine adventive ; là encore, on invoque 
  l'afflux de sève provenant de la souche et des racines qui, ne pouvant 
  se répandre dans le surplus de l'arbre disparu, incite les bourgeons 
  proventifs et adventifs à se développer en des rejets, parfois 
  puissants, et qui semblent difficiles à contenir. Et cependant, on l'a 
  dit plus haut, divers forestiers estiment que, si les souches ne sont pas éclairées 
  d'une façon suffisante, les bourgeons proventifs et adventifs ne se développent 
  pas. 
Un autre type de gourmands, assez curieux, se manifeste souvent dans les coupes 
  exploitées d'une façon un peu brutale ou bien lorsque, après 
  une exploitation normale en hiver, les neiges lourdes du début du printemps 
  viennent recourber un certain nombre de baliveaux : dans ce cas, on observe, 
  sur la face supérieure de la tige recourbée, le développement 
  abondant des bourgeons, proventifs surtout, qui forment bientôt une véritable 
  " brosse " de rejets. Ce fait a frappé également les 
  spécialistes de la physiologie végétale, qui écrivent 
  alors " que la courbure de la tige d'un jeune arbre fait disparaître 
  chez lui la dominance apicale ", ce qui est plus une constatation qu'un 
  essai d'explication. On retrouve, du reste, le même type de gourmands 
  sur la face supérieure de troncs rectilignes, faiblement inclinés 
  (10 à 20° par rapport à la verticale). 
Un troisième type de gourmands se manifeste dans des circonstances un 
  peu spéciales et sur de très nombreuses espèces ligneuses, 
  en général assez jeune : ce sont les " gourmands d'ombre 
  " qui se développent sur les troncs des petits arbres surcimés 
  et d'une végétation générale assez ralentie. H. 
  Perrin (6) décrit très bien ce genre de gourmands et il estime 
  même que l'on peut, sans lever la tête, déceler dans un peuplement 
  les arbres dominés par la seule abondance des gourmands qui se sont développés 
  sur leurs troncs. 
Il est bien évident, dans tous les cas, qu'une fois la levée de dormance des bourgeons proventifs effectuée, et la formation des bourgeons adventifs réalisée, suivie de leur sortie rapide, le développement ultérieur des rameaux retombe sous la dépendance principale de la lumière qui atteint les feuillages, lumière plus ou moins intense selon la position respective de ceux-ci. Il y a donc deux aspects dans ce problème : la naissance des gourmands et des rejets de souches, ET leur développement ultérieur.

Fig. 5 - Région du Barrois ; sol de rendzine calcaire (jurassique) assez superficiel. Coupe effectuée en vue d'un enrésinement, avec une réserve très extensive de charmes. Au bout de 4 à 5 ans, développement très abondant des rameaux latéraux sur tout le pourtour des tiges verticales, et sur la partie supérieure des tiges recourbées.
ESQUISSE D'UNE THÉORIE SUR L'ORIGINE PHOTOBIOLOGIQUE DES GOURMANDS ET 
  DES REJETS DE SOUCHES 
A la base, de ce développement se trouve le " schéma de 
  Thimann ", dans lequel cet éminent biologiste de l'Université 
  de Harvard résume le résultat des nombreuses expériences 
  qu'il fit, avec Skoog, afin de tenter de déterminer les conditions qui 
  règlent la levée de dormance de certains bourgeons (13) ; évidemment, 
  cette théorie est déjà ancienne et certains spécialistes 
  l'estiment dépassée, alors que d'autres continuent à s'y 
  référer (14). Il est certain qu'elle n'explique pas l'ensemble 
  des très nombreux et très délicats problèmes relatifs 
  aux corrélations de croissance, mais, comme on va le voir, sa prise en 
  considération conduit à un système simple et logique de 
  représentation des conditions dans lesquelles se forment les gourmands 
  et les rejets de souches ; en outre, il sera fait une brève mention de 
  son extension au phototropisme et à " l'effet manchon " (1-2). 
  
L'idée de base retenue par Thimann et Skoog est que le développement de telle ou telle partie du végétal (tige, bourgeons latéraux, racines) est sous la dépendance de la concentration en auxine naturelle (AIA) des tissus susceptibles d'une reprise d'activité, et ces diverses influences sont expliquées par le rapport entre le nombre réel de molécules d'AIA, et le nombre réel " d'accepteurs " existant au niveau de la cellule végétale et variant avec la nature même de l'organe (tige, bourgeon, racine). On a pensé récemment à faire intervenir la proportion entre l'AIA et une autre hormone, la kinine : la différence est minime. Et, comme on l'a dit plus haut, la lumière réduisant de diverses façons la teneur des tissus en AIA, il n'est pas invraisemblable qu'elle puisse, en pénétrant dans la partie externe du tronc de l'arbre, abaisser localement la teneur des tissus en AIA, de telle sorte que celle-ci passe de la concentration " blocage des bourgeons " à la concentration " levée de dormance des bourgeons ".
|  | Fig. 6 - Partie supérieure : représentation, 
        d'après K.-V. Thimann, de l'influence de la concentration des tissus 
        en AIA sur leur développement, selon la nature des parties des 
        plantes.  Partie inférieure : figuration simplifiée des hypothèses qui permettent de comprendre les effets variés de l'AIA suivant son abondance, par rapport aux " accepteurs " existant au niveau cellulaire. Un mode de figuration analogue est utilisé en médecine, pour expliquer comment le même médicament peut avoir, selon sa concentration, des effets très différents sur les organismes humains. | 
Voici quelques chiffres qui permettent de préciser mieux cette idée 
  : 
- dans un taillis-sous-futaie dense du nord-est de la France, l'éclairement 
  horizontal qui atteint les troncs en été dans le milieu 
  de la journée et par divers types de temps, est " de l'ordre " 
  de 20 à 50 lux ; après une coupe assez légère (type 
  : coupe d'abri) laissant 200 à 300 brins et quelques petites réserves 
  par hectare, cet éclairement passe à 500 / 2 000 lux environ : 
  il est donc multiplié par 20 à 40 ou 50 (davantage le soir et 
  le matin, suivant exposition, quand le soleil est bas sur l'horizon) ; 
- dans une coupe de taillis-sous-futaie classique, c'est-à-dire assez 
  forte, l'éclairement latéral passe à 2 000 / 5 000 lux, 
  donc est multiplié par 100 environ. Quant à la partie supérieure 
  d'une tige recourbée, il n'est pas rare de mesurer, mais en éclairement 
  vertical cette fois, des valeurs de 10 000 à 20 000 lux, si le peuplement 
  restant sur pied est clairsemé. 
Or, d'après la théorie quantique qui a été exposée 
  plus haut, un éclairement de 50 lux correspondrait à un flux approximatif 
  de 1012 photons par millimètre carré et par seconde 
  dans la bande des radiations visibles ; si, à la suite d'une éclaircie, 
  cet éclairement est multiplié par 100, on arrive ainsi à 
  1014 photons atteignant, dans les conditions indiquées, la 
  surface externe des écorces. Mais, ces écorces sont-elles absolument 
  opaques aux rayons lumineux, constituent-elles des obstacles complètement 
  infranchissables au flux de photons ? Certainement pas, car, grâce à 
  des appareils de photométrie perfectionnés (les photomultiplicateurs), 
  il est possible de déterminer que l'écorce d'un chêne, âgé 
  de 50 à 60 ans, laisse filtrer le 1/1 000 000 environ de la lumière 
  extérieure. Il passe donc, en moyenne, dans un taillis-sous-futaie dense, 
  et jusqu'au niveau du liber et du cambium, " de l'ordre " de 106 
  photons par millimètre carré et par seconde et, à la suite 
  du suréclairement qui suit une coupe assez importante, ce flux peut s'élever 
  à 109 ou 1010 photons. Or, d'après les théories 
  photobiologiques, il suffit d'un ou de quelques photons pour provoquer la photo-oxydation 
  d'une molécule d'AIA en présence de la riboflavine, et, aux concentrations 
  observées par Thimann et Skoog, on compte, dans les régions actives 
  de l'arbre, " de l'ordre " du milliard de molécules de cette 
  hormone par millimètre cube ; on a dit, par ailleurs, que l'AIA était 
  élaboré en permanence par les végétaux, et il est 
  très plausible que, pour chaque intensité d'éclairement, 
  s'établisse un niveau de concentration " photostationnaire " 
  de cette hormone, qui favorise le développement plus ou moins important 
  des bourgeons, jusqu'ici inactifs, et l'apparition des gourmands (*). 
Le même type de raisonnement peut, du reste, être fait en ce qui 
  concerne le traitement en taillis-sous-futaie et les rejets de souches ; il 
  est certain, en effet, que l'enlèvement de la majeure partie des arbres 
  d'un peuplement fermé apporte aux souches un afflux de lumière 
  important qui peut contribuer efficacement, par le même processus, au 
  développement des bourgeons situés à la base de l'arbre 
  ou qui naissent sur les bourrelets de recouvrement des souches. On verra, cependant, 
  que certaines considérations physiologiques laisseraient penser que la 
  relation est plus complexe. 
La question des " gourmands d'ombre " est plus délicate à 
  interpréter de cette façon ; on peut cependant remarquer que les 
  arbres dominés, partiellement privés de lumière, ont une 
  photosynthèse réduite et une activité physiologique générale 
  diminuée. Il peut en résulter une baisse de l'activité 
  de synthèse de l'AIA dont la concentration pourrait, par exemple, s'établir 
  au niveau de 10-8, favorisant, selon le schéma de Thimann, 
  le développement des branches latérales, au détriment de 
  celui de la tige principale(**). 
(*) Certains lecteurs trouveront peut-être surprenant d'invoquer l'intervention 
  d'aussi faibles éclairements en physiologie végétale ; 
  on peut cependant rencontrer des analogies en physiologie animale ; pour expliquer 
  l'influence de la lumière sur l'activité sexuelle de certains 
  animaux, on prend en considération les très faibles quantités 
  de lumière qui pénètrent dans les orifices crâniens 
  de canards vivants, chez lesquels on a détruit les globes oculaires (J. 
  Benoît au Collège de France), ou bien qui filtrent au travers des 
  capsules crâniennes des insectes (Bounhiol à l'Université 
  de Bordeaux). 
(**) Une récente observation de L. Lanier vient, en quelque sorte, corroborer cette interprétation : à la suite de l'été très sec de 1976, sur sol mal alimenté en eau, des perchis de chênes, même (et surtout) très denses, se sont couverts en 1977 de petits gourmands d'origine très probablement proventive. Les " gourmands d'ombre " ne seraient ainsi que des " gourmands de souffrance ".
PREMIÈRES VÉRIFICATIONS EXPÉRIMENTALES (1976-1977)
Pour vérifier dans quelle mesure cette hypothèse correspond à 
  la réalité, on a d'abord tenté, en 1976, de voir si, en 
  abritant par des panneaux de plastique noir opaques, des souches de charmes 
  et de chênes qui avaient été récemment coupés, 
  on réduirait ou l'on supprimerait même l'apparition des bourgeons 
  ou leur développement en rejets ; à vrai dire, un argument 
  théorique semblait vouer cette expérience à un demi-échec, 
  car il est admis, fréquemment que la teneur en AIA des tissus des végétaux 
  subit, au niveau du collet, une très forte réduction par suite 
  de l'intervention de l'auxine-oxydase dont il a été parlé 
  plus haut. Il le faut bien, du reste, puisque l'on admet, très généralement, 
  que la teneur en AIA des tissus, propre au développement des racines, 
  est très nettement inférieure à celle qui favorise le développement 
  des tiges (très approximativement, 10-10 dans le premier cas, 
  contre 10-5 dans le second cas). On se trouve donc, a priori, dans 
  des conditions plutôt favorables au développement des rejets, au 
  niveau du collet et l'on observe parfois du reste, dans des peuplements de taillis 
  non exploités mais un peu clairs, l'apparition de telles pousses à 
  la base des troncs de charme ou de tilleul notamment. 
Voici donc, sommairement exposé, ce qui a été organisé et observé, grâce au concours de M. Chevallier, chef de district forestier à Amance. Dans une coupe de conversion située en Champagne humide (affleurement des formations albiennes), exploitée en mars 1976, des panneaux de plastique noir ont été placés, avant le départ de la végétation, sur 7 souches de charme et sur 3 souches de chêne. Au milieu du mois de juillet 1976, alors que les souches voisines non abritées avaient formé, dans ce canton, des rejets nombreux et vigoureux de 0,50 à 0,80 m de hauteur, les souches abritées restaient absolument inertes. Vers la fin du mois de juillet, sont apparues quelques petites pousses, hautes de 0,02 à 0,05 m, complètement décolorées, sur 4 souches de charme et sur une souche de chêne, toutes abritées et elles sont demeurées en cet état jusqu'à la fin de la saison ; la découverte des rejets sur une souche de charme, dès leur apparition, a provoqué leur verdissement rapide, mais sans accroissement appréciable de leur taille. En somme, il résulte de cette petite expérience, qu'en ombrageant très fortement
|  | Fig. 7 - Région de la Champagne humide; sol de limon des plateaux sur argiles albiennes. Etat, à l'automne 1976, de 2 souches de charmes coupés en mars 1976, dans le cadre d'une opération de conversion. À gauche, une souche recouverte aussitôt après l'exploitation, par un panneau de plastique noir (écarté naturellement pour la photographie) est restée complètement inerte, À droite, une souche très proche et de même âge, non recouverte, a formé des rejets nombreux et vigoureux, atteignant 0,60 m de hauteur. | 
 des souches de chêne et de charme (en fait, un très faible éclairement 
  pénètre cependant sous les rebords des panneaux de plastique noir), 
  on supprime ou on retarde considérablement la reprise d'activité 
  des bourgeons (proventifs et adventifs), lesquels ne donnent, dans le courant 
  de l'année, que des rejets sans vigueur. 
Au cours de la seconde année (1977), les choses restant dans le même 
  état, on observe d'abord, sur presque toutes les souches recouvertes, 
  l'installation abondante de colonies de fourmis (ce qui modifie considérablement 
  les conditions de l'expérience). Les souches de charme sont restées 
  soit inertes, soit couvertes de quelques très petits rejets décolorés 
  et en voie de disparition ; par contre, sur les 3 souches de chêne recouvertes, 
  on a observé quelques rejets assez vigoureux, prenant naissance sur les 
  " pattes " prolongeant les racines, parfois assez loin du tronc, et, 
  après une sorte de reptation sous les panneaux de plastique noir, sortant 
  en dehors de ceux-ci pour pousser ensuite verticalement. On ne peut dire si 
  cet effet est dû aux très faibles quantités de lumière 
  qui pénètrent, latéralement, sous les panneaux de plastique 
  ou à une autre cause. 
En ce qui concerne Ies gourmands proprement dits, un dispositif a été installé en 1977 dans une autre coupe de conversion située en Champagne humide et qui venait d'être exploitée ; au milieu du mois de mars, 12 petites réserves de charme, 2 de tilleul, 1 de hêtre et 1 de chêne ont été munies de fourreaux de plastique noir de 1,50 m de haut environ ; comme ce type de coupe est déjà un peu clairiéré, il existait sur ces petites réserves quelques rameaux, en général très minces, datant des années antérieures. Ces rameaux ont été coupés au ras du tronc afin de permettre la mise en place des fourreaux et de vérifier par la même occasion la reprise d'activité à la fois des bourgeons proventifs et des bourgeons adventifs qui pourraient prendre naissance sur les bourrelets de cicatrisation des petits rameaux coupés. Au milieu du mois de septembre 1977, alors que l'on peut considérer l'activité végétative de la partie aérienne des arbres comme à peu près terminée, on a fait les observations suivantes : sur 15 tiges munies de fourreaux noirs, on n'a constaté sous ceux-ci aucune amorce de sortie de bourgeons ou de développement de rameaux latéraux (alors que sur les mêmes tiges, au-dessus des fourreaux,
|  | Fig. 8 - Région de la Champagne humide; sol de limon des plateaux. Coupe de conversion directe des taillis sous futaie classiques en futaies de chêne, exploitée dans I'hiver 1976-1977 ; mise en lumière progressive de semis de chêne pédonculé, en maintenant un léger abri de charme. Les fourreaux de plastique noir sont placés en mars 1977, leur niveau supérieur est à environ 2,20 m du sol. | 

  
Fig. 9 - Région de la Champagne humide; sol 
  de limon des plateaux. Coupe de conversion directe de taillis sous futaie 
  en futaie exploitée pendant l'hiver 1978-1977, état à la 
  fin du mois de septembre 1977. À gauche, perche de charme, non 
  traitée, présentant de nombreux rameaux latéraux, soit 
  des années précédentes, soit de l'année même, 
  jusqu'à la hauteur d'environ 2,20 m du sol (anneau de plastique noir[flèche]). 
  A droite, perche de charme revêtue, dès le mois de mars 1977 d'un 
  fourreau de plastique noir jusqu'à environ 2,20 m du sol (anneau de plastique 
  noir[flèche]), les rameaux latéraux préexistants étant 
  sectionnés au ras du tronc. Aucune trace de reprise d'activité 
  des bourgeons, dans toute la partie protégée (le fourreau de plastique 
  est enlevé, naturellement pour la photographie). Par contre, au-dessus 
  du fourreau protecteur, activité normale des bourgeons latéraux. 
  
on observait le développement de rameaux, parfois très courts, 
  et nés cette année même); sur 1 tige de charme (dont la 
  cime dominée se recourbait sous celle d'un grand chêne), on a observé 
  sous le fourreau 2 très petits rejets latéraux de l'année, 
  décolorés, longs de 0,02 et 0,03 m et plaqués le long du 
  tronc. A titre de comparaison, sur 30 tiges voisines de celles décrites 
  ci-dessus mais non pourvues de fourreaux noirs, on dénombrait, approximativement, 
  sur la même hauteur de 1,50 m, 250 rameaux, en général très 
  minces, nés l'année même ou préexistants des quelques 
  années antérieures. La privation de lumière, assez poussée 
  dans ce cas, semblait donc bien avoir retardé considérablement 
  le développement des bourgeons adventifs et arrêté celui 
  des bourgeons proventifs ; ceci, pour 1977. 
Il aurait été préférable, évidemment, avant 
  de publier cette étude, d'attendre l'évolution des tiges protégées 
  par des fourreaux opaques, au cours des années prochaines ; mais on sait 
  combien sont lents les phénomènes de la végétation 
  en forêt, et combien il faut prendre de précautions avant de formuler 
  des conclusions qui n'ont, la plupart du temps du reste, qu'un caractère 
  provisoire. En réalité, ce genre d'expérience n'est jamais 
  terminé... 
On peut cependant avancer que le " schéma de Thimann ", complété par les indications que donnent les recherches récentes des photobiologistes, permet de " figurer " assez bien les conditions dans lesquelles apparaissent les gourmands (et, moins fidèlement, les rejets de souches) ; à la base de ce phénomène est, évidemment, la notion d'équilibre hormonal, mais ce qui vient d'être dit semble bien établir que la lumière intervient très activement pour modifier, plus ou moins profondément, cet état d'équilibre, et les théories qui viseront, à l'avenir, à donner une interprétation plus fine de ces faits, devront faire intervenir des hormones, ou des inhibiteurs, sensibles à l'action de la lumière ; ceci, si l'on veut qu'elles soient valables pour le milieu naturel.
| Fig. 10 - Représentation de 3 effets différents de la lumière sur les arbres forestiers, en utilisant le schéma général de K.V. Thimann, complété par des considérations photobiologiques. |  | 
  
Il est à remarquer que le " schéma de Thimann ", complété 
  comme indiqué plus haut, permet de représenter aussi deux autres 
  types de photomorphoses, observables de façon courante dans le milieu 
  forestier : le phototropisme, évidemment, puisque c'est l'étude 
  de ce phénomène qui est à l'origine même de la découverte 
  de l'AIA et l'effet manchon (*), c'est-à-dire l'allongement des 
  tiges de nombreux jeunes arbres quand ils sont soumis à un éclairement 
  naturel déséquilibré (lumière verticale assez intense 
  et lumière latérale réduite) (1, 2). 
  
Certains lecteurs penseront peut-être que cet ensemble de considérations est bien compliqué et se demanderont s'il n'est pas possible de faire travailler l'imagination d'une façon plus simple en soutenant, par exemple, que " la lumière excite les bourgeons " selon des processus entièrement inconnus des botanistes non forestiers. C'est évidemment, une façon de procéder, mais n'est-il pas préférable, quand on le peut, de tenter de s'en tenir à des enchaînements d'effets qui s'insèrent dans des " structures d'accueil " solidement établies et qui montrent qu'en définitive, malgré certains caractères originaux, la sylviculture n'est que l'une des applications pratiques de la physiologie végétale classique ?
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