Toutes les plantes ne réagissent pas de la même manière au froid. Les plus frileuses meurent par dysfonctionnement métabolique quand les températures sont encore positives. D'autres, autrement plus rustiques, ont recours à différents procédés afin de supporter le gel, quitte à geler partiellement elles-mêmes.
Dans un joli petit massif ornemental, quelques plantes papotaient en attendant la fin l'hiver : « Il fait pas chaud, hein ? » dit la lavande. « Bof, pas de quoi fouetter un chat », répondit le forsythia. « Non mais tu rigoles ? On se gèle les bractées ici ! », hurla le bougainvillier frisant l'hypothermie. « Et toi, le frangipanier, tu en penses quoi ? » . Rien, le pauvre frangipanier que l'on avait oublié d'hiverner n'en pensait rien, il était mort de froid avant même qu'il ne fasse froid.
Froid, moi ? Jamais !
En botanique, la résistance au froid, appelée rusticité, définit la capacité d'une plante à supporter le gel. Toutes n'étant pas logées à la même enseigne, on parle de plantes rustiques, semi-rustiques ou non rustiques (gélives). Hors catégorie sont les plantes tropicales originaires de zones où il ne gèle jamais. Biologiquement incapables de fonctionner en dessous d'un certain seuil de frilosité, elles meurent littéralement de froid par dysfonctionnement métabolique bien avant l'arrivée du gel, parfois même dès 10 °C.
Petit entraînement pour le froid
Chez les plantes rustiques, la résistance au froid passe inexorablement par une phase d'endurcissement, qui a lieu durant l'automne. Elle est induite par la baisse progressive des températures et de la durée du jour. Ces signaux déclenchent des processus adaptatifs qui permettent aux plantes d'affûter leur rusticité. Ainsi, des expérimentations ont démontré que si des bourgeons de pommier sont capables de résister jusqu'à – 35 °C en hiver, ils meurent dès qu'ils sont exposés à des températures de l'ordre de -5 °C durant l'été.
Le plein d'antigel
Cette phase d'endurcissement provoque dans la sève la dissolution lente de substances telles que des sucres ou des sels minéraux, induisant l'épaississement du liquide intracellulaire et par voie de conséquence, l'abaissement de son point de congélation. En parallèle, l'accumulation de certaines protéines hydrophiles permet de freiner la formation des cristaux de glace. Selon les espèces, ces stratégies sont plus ou moins poussées et efficaces. Elles le sont davantage chez les plantes exposées à des milieux situés en altitude ou extrêmes.
La physique au service des plantes
Lorsque les températures chutent encore plus, certaines plantes ont encore d'autres ressources. L'imparable dessiccation, qui consiste à expulser totalement l'eau contenue dans les cellules végétales, est un moyen de défense extrême utilisé par les végétaux primitifs comme la mousse ou le lichen. Un autre moyen tend à transférer l'eau des cellules à l'intérieur des parois cellulaires, structures périphériques sans vie et donc inaltérables. C'est lors de cette phase que l'on peut observer les feuilles gelées, translucides et cassantes. Après le dégel, l'eau est redéplacée dans les cellules, et la plante reprend vie.
Je me meurs !
Une plante meurt lorsque le protoplasme, c'est-à-dire le liquide situé à l'intérieur même des cellules, est gelé. Cela survient lorsque les températures dépassent son seuil de rusticité. L'apparition des cristaux de glace détruit la délicate structure du noyau et de la vacuole ou des mitochondries et des ribosomes qui les composent. Touchée en plein cœur de son métabolisme, la plante meurt.
Le coin du scientifique
Procédé plus complexe encore, mais fréquent, la surfusion permet aux plantes de maintenir à l'état liquide le contenu de leurs cellules bien que celui-ci ait atteint le point théorique de congélation.
