Racines, sol vivant et capacité des arbres à affronter le dérèglement climatique
Ce que les recherches récentes révèlent sur la perception des contraintes par les racines, leurs mécanismes d’acclimatation et les limites de leur résistance.
Lorsqu’un arbre est menacé, notre regard se porte presque toujours vers ce qui est visible : son tronc, ses branches, sa couronne, son feuillage ou les blessures de son écorce. Pourtant, une part essentielle de sa vie se déroule sous terre.
Les racines captent l’eau et les éléments minéraux, mais leur rôle ne se limite pas à l’absorption. Elles explorent le sol, détectent certaines de ses propriétés physiques, chimiques et biologiques, transmettent des informations au reste de la plante et modifient leur fonctionnement en réponse aux contraintes qu’elles rencontrent.
L’article « Les racines au secours des plantes », publié le 17 juillet 2026 par le Journal du CNRS, présente plusieurs recherches consacrées à ces facultés. Il rappelle également une réalité essentielle : les végétaux possèdent des capacités d’acclimatation remarquables, mais celles-ci ont des limites.
Les racines peuvent aider la plante à répondre à la sécheresse, au manque d’oxygène, à la résistance mécanique du sol et à d’autres perturbations. Elles ne peuvent cependant pas compenser indéfiniment le compactage, l’imperméabilisation, les blessures, l’assèchement durable du sol, les sécheresses répétées et l’accumulation des stress climatiques.
Protéger l’arbre, c’est aussi protéger ce que l’on ne voit pas : ses racines et le sol vivant dont dépend sa capacité à affronter le dérèglement climatique.
Les racines perçoivent les contraintes mécaniques du sol
Une étude internationale publiée en 2026 dans la revue Science a permis de mieux comprendre la manière dont une racine réagit lorsqu’elle rencontre un milieu difficile à pénétrer.
Les chercheurs ont travaillé sur Arabidopsis thaliana, une petite plante couramment utilisée comme organisme modèle en biologie végétale. Ses racines ont été cultivées dans des dispositifs microfluidiques contenant des hydrogels d’agar de densités différentes, afin de leur opposer des résistances mécaniques variables.
Après leur croissance dans le gel le plus dense, environ 80 % des racines observées étaient plus rigides que celles ayant traversé un milieu plus souple. En moyenne, leur rigidité était trois fois plus élevée, avec toutefois une forte variabilité entre les individus.
Lorsque la racine rencontre une résistance, elle se courbe. L’étirement produit sur la face extérieure de cette courbure est détecté par des canaux mécanosensibles. Leur activation provoque une augmentation transitoire du calcium dans les cellules.
Ce signal calcique stimule ensuite la production d’espèces réactives de l’oxygène. Celles-ci modifient certaines liaisons chimiques des parois cellulaires et entraînent une rigidification locale de la racine. Cette transformation l’aide à pénétrer plus efficacement le milieu résistant.
Précaution scientifique : cette expérience a été menée sur une plante modèle et non directement sur des arbres. Elle met en évidence un mécanisme biologique important, mais ne permet pas d’affirmer que toutes les espèces d’arbres réagissent exactement de la même manière, avec la même intensité ou à la même vitesse.
Cette prudence n’enlève rien à l’enseignement général de l’étude : une racine n’avance pas aveuglément dans le sol. Elle peut détecter une contrainte physique et modifier certaines de ses propriétés pour tenter d’y répondre.
Un système souterrain de perception et de communication
Les racines perçoivent bien davantage que la seule résistance mécanique. Elles sont sensibles à la gravité, à la présence d’eau, à la disponibilité en oxygène, à la concentration de certains nutriments, ainsi qu’à différents ions et métaux présents dans le sol.
Ces informations ne restent pas confinées sous terre. Elles sont transmises aux autres parties de la plante par différents mécanismes : variations de pression, circulation de l’eau, hormones végétales, petites protéines, molécules d’ARN et signaux chimiques.
Lorsqu’un déficit hydrique apparaît, les racines participent ainsi à l’information des feuilles. Les flux d’eau, de nutriments et de métabolites peuvent alors être ajustés en fonction des besoins locaux ou généraux de la plante.
Les végétaux ne possèdent pas de cerveau ni de centre unique de commandement. Leur fonctionnement repose sur une intégration décentralisée des informations entre les racines, les tiges, les feuilles et les différents tissus.
Cette organisation oblige à dépasser une représentation fragmentée de l’arbre. Le tronc, la couronne et les racines ne sont pas des éléments indépendants. Ils constituent les parties interdépendantes d’un même être vivant.
Une atteinte grave au système racinaire peut donc se manifester plus tard dans les parties aériennes : ralentissement de la croissance, réduction du feuillage, dessèchement de branches, fragilisation face aux agents pathogènes ou dépérissement progressif.
La racine ne vit jamais seule
Parler des racines ne suffit pas. Une racine ne fonctionne pas dans un espace vide. Elle appartient à un milieu vivant.
Autour d’elle se trouve la rhizosphère, une zone d’interactions particulièrement intense entre la plante, les particules du sol, l’eau, l’air, la matière organique et les organismes souterrains.
Des champignons mycorhiziens s’associent aux racines et peuvent prolonger fonctionnellement leur capacité d’exploration. Des bactéries participent à la transformation de la matière, à la disponibilité de certains nutriments et à différents mécanismes influençant la santé des végétaux.
Le CNRS souligne que certains champignons et certaines bactéries peuvent augmenter significativement la résistance des plantes à la sécheresse lorsqu’ils sont présents au niveau des racines, même si les mécanismes précis restent encore imparfaitement compris.
Ces relations complexes rejoignent les conclusions développées dans notre article consacré à la santé des sols forestiers et à la forêt comprise comme un écosystème vivant.
Protéger un arbre suppose donc de préserver non seulement ses racines, mais aussi les conditions physiques, biologiques et hydriques permettant à ces racines de fonctionner.
Le sol n’est pas un simple support
Un sol favorable à l’arbre doit contenir à la fois de la matière solide, de l’eau et de l’air. Sa structure doit permettre la circulation des gaz, l’infiltration de l’eau, l’activité des organismes et le développement des racines.
Les espaces vides qui séparent les particules du sol constituent sa porosité. Ils rendent possibles les échanges indispensables à la vie souterraine.
Lorsqu’un sol est fortement compacté, cette porosité diminue. La résistance mécanique augmente, tandis que la circulation de l’eau et de l’oxygène devient plus difficile. Le compactage agit donc simultanément sur plusieurs fonctions vitales.
Le compactage et l’imperméabilisation peuvent notamment réduire :
- la porosité et l’aération du sol ;
- l’infiltration et le stockage de l’eau ;
- la diffusion de l’oxygène et des autres gaz ;
- la capacité des racines à explorer de nouveaux volumes de sol ;
- l’activité des champignons, des bactéries et de la faune souterraine ;
- la capacité générale de l’arbre à s’alimenter et à résister aux stress.
Laisser un petit carré de terre au pied d’un arbre tout en compactant ou en imperméabilisant la plus grande partie du sol qui l’entoure ne constitue donc pas une protection suffisante.
Le sol doit être reconnu comme une composante du système vivant de l’arbre, et non comme une simple surface disponible pour les véhicules, les revêtements, les réseaux techniques ou le stockage des matériaux.
S’acclimater ne signifie pas tout supporter
La plasticité des racines est parfois interprétée comme la preuve que les végétaux seraient capables de s’adapter spontanément à toutes les transformations de leur environnement.
Cette conclusion serait scientifiquement et écologiquement dangereuse. Au sens strict, une grande partie des réponses observées relève d’abord de l’acclimatation d’un individu à son milieu. Elle ne garantit ni une adaptation durable de l’espèce ni une résistance illimitée.
Une réponse biologique à une contrainte peut constituer une réaction d’urgence, coûteuse en énergie, qui permet seulement à la plante de maintenir temporairement certaines fonctions.
Produire de nouvelles racines, modifier l’architecture du système racinaire, rigidifier certaines parois, ajuster les flux d’eau ou réorienter la croissance exige du carbone et de l’énergie issus de la photosynthèse.
Ces ressources ne peuvent alors pas être mobilisées de la même manière pour la croissance, le renouvellement du feuillage, la reproduction, le stockage de réserves ou la défense contre les agents pathogènes.
Les réponses des racines reposent également sur des compromis. Une transformation avantageuse face à une contrainte peut produire une vulnérabilité face à une autre. L’augmentation de la taille de certains vaisseaux conducteurs peut, par exemple, favoriser la circulation de l’eau tout en augmentant la sensibilité de la plante à une bactérie pathogène du sol.
La capacité de réaction d’un arbre ne doit jamais être utilisée comme une justification pour dégrader son milieu. La résilience n’est pas l’invulnérabilité.
Un arbre peut survivre à plusieurs sécheresses tout en se fragilisant progressivement. La succession d’événements climatiques stressants peut le rendre plus sensible aux insectes, aux champignons ou aux bactéries pathogènes. Il peut alors mourir non pas directement au moment de la sécheresse, mais plus tard, à la suite de l’accumulation des dommages ou d’une infection.
Les racines ne peuvent donc pas compenser indéfiniment :
- le compactage répété par les engins, les véhicules ou le piétinement ;
- l’imperméabilisation des sols ;
- la section ou l’arrachement des racines ;
- les tranchées creusées trop près de l’arbre ;
- les décaissements, les remblais et les changements brutaux du niveau du terrain ;
- l’assèchement durable ou, à l’inverse, l’engorgement du sol ;
- le manque d’oxygène ;
- les pollutions et les déversements de substances nocives ;
- la dégradation du microbiote associé aux racines ;
- la répétition des sécheresses, des canicules et des autres stress climatiques.
Protéger les racines des arbres : la protection ne peut pas s’arrêter au tronc
Dans les projets d’aménagement et sur les chantiers, l’arbre est encore trop souvent protégé par une barrière placée à proximité immédiate de son tronc.
Cette mesure peut prévenir certains chocs directs, mais elle ne protège pas nécessairement le système racinaire. Des engins peuvent circuler autour de la barrière, des matériaux peuvent être entreposés sur le sol, des tranchées peuvent être ouvertes et des revêtements imperméables peuvent être installés dans l’espace dont dépend l’arbre.
Un arbre peut ainsi conserver extérieurement un tronc intact tout en subissant sous terre des dommages considérables.
La protection devrait porter sur une véritable zone de protection racinaire, déterminée en tenant compte des dimensions de l’arbre, de son âge, de son espèce, de son état physiologique, de la structure du sol et de la nature des travaux envisagés.
Dans cette zone devraient notamment être interdits ou strictement encadrés :
- la circulation et le stationnement des engins ;
- le stockage de matériaux, de terres ou de déchets ;
- les terrassements, décaissements et remblais ;
- les tranchées et les passages de réseaux ;
- la coupe ou l’arrachement des racines ;
- le compactage et l’imperméabilisation ;
- les déversements de ciment, d’hydrocarbures ou de substances polluantes ;
- les modifications durables de l’infiltration et de l’écoulement de l’eau.
Une zone de protection racinaire ne doit pas être considérée comme une précaution facultative ou comme une faveur accordée à l’arbre. Elle correspond à la protection de son espace fonctionnel vital.
Cette question rejoint directement les analyses développées dans notre article sur le Code de l’urbanisme français au regard de la Déclaration universelle des droits de l’Arbre. La présence d’un arbre dans un projet ne suffit pas : il faut encore garantir les conditions matérielles lui permettant de vivre et de poursuivre son développement racinaire et aérien.
De la connaissance scientifique à la responsabilité
Une recherche scientifique ne démontre pas une déclaration éthique ou juridique comme elle démontrerait une hypothèse expérimentale.
Elle peut en revanche révéler les réalités biologiques auxquelles le droit, l’urbanisme, la sylviculture et les politiques publiques doivent répondre.
Les travaux présentés par le CNRS montrent que les racines sont capables de percevoir leur environnement, d’intégrer des informations et de modifier leur fonctionnement. Ils montrent également que cette plasticité dépend d’un ensemble de conditions physiques, biologiques et hydriques.
Ces connaissances donnent une portée concrète à plusieurs principes défendus par la Déclaration universelle des droits de l’Arbre :
- respecter l’intégrité de l’arbre dans toutes ses dimensions ;
- préserver les conditions de sa croissance naturelle ;
- protéger son espace vital aérien et souterrain ;
- reconnaître le sol comme un milieu vivant ;
- préserver l’eau, l’air, les champignons, les bactéries et la biodiversité du sol ;
- prévenir les atteintes avant que le dépérissement ne devienne visible ;
- créer de véritables zones de protection racinaire dans les projets urbains, forestiers et paysagers.
Reconnaître l’intégrité de l’arbre signifie protéger l’ensemble de l’être vivant, y compris ses parties invisibles. Une atteinte aux racines ou au sol n’est pas une atteinte extérieure et secondaire : elle touche directement les fonctions dont dépendent le tronc, les branches et la couronne.
Cette approche rejoint également nos propositions pour passer d’une politique de l’arbre planté à une politique de la forêt vivante, fondée sur la préservation des arbres existants, des sols et des interactions écologiques.
Protéger l’invisible pour préserver le vivant
Nous admirons les arbres pour leur hauteur, leur feuillage, leur longévité, leur ombre et leur présence dans les paysages. Mais cette présence visible repose sur une architecture souterraine complexe et vulnérable.
Sous nos pieds, les racines explorent, perçoivent, communiquent et s’associent à une communauté d’organismes. Elles participent à l’alimentation de l’arbre, à son ancrage, à ses réserves et à ses réponses face aux perturbations.
Cette capacité est remarquable. Elle ne doit jamais servir de justification à la dégradation des sols.
La résilience d’un arbre ne signifie pas que nous pouvons multiplier les agressions jusqu’à atteindre son seuil de rupture. Elle impose au contraire une responsabilité : lui conserver les conditions dans lesquelles ses capacités biologiques peuvent réellement s’exercer.
Protéger l’arbre, ce n’est donc pas seulement préserver ce qui se voit. C’est protéger ses racines, son volume de sol, la porosité, l’eau, l’oxygène, les champignons, les bactéries et toute la vie souterraine dont dépend son avenir.
Parce que sous chaque arbre vivant se trouve un monde vivant.
Parce que l’Arbre, c’est la Vie.
Un article de l’Assemblée de l’Arbre
Publié dans le cadre de ses travaux sur la connaissance, la protection et la reconnaissance de l’Arbre et de son milieu vivant.Rédaction et coordination : Ricardo Rey
Fondateur de l’Assemblée de l’Arbre et auteur de la Déclaration universelle des droits de l’Arbre.
Sources scientifiques
- Julie Degen, « Les racines au secours des plantes », CNRS Le Journal, 17 juillet 2026.
- Ivan Kulich et al., « Calcium-triggered apoplastic ROS bursts balance gravity and mechanical signals for soil navigation », Science, 2026.
- Zaigham Shahzad et al., « A Potassium-Dependent Oxygen Sensing Pathway Regulates Plant Root Hydraulics », Cell, 2016.
- Ning Tang et al., « Natural variation at XND1 impacts root hydraulics and trade-off for stress responses in Arabidopsis », Nature Communications, 2018.
- GIEC, Climate Change 2023: Synthesis Report, 2023.