Le gel et les plantes

Il faut d’abord distinguer deux catégories de gelées : les gelées de rayonnement ou gelées blanches et les gelées provoquées par une vague d’air froid ou gelées noires. Les premières sévissent généralement à la fin de l’automne et au printemps, les secondes sont des gelées d’hiver mais elles peuvent être tardives et dévastatrices au printemps.

La surface de la terre et les objets qui s’y trouvent perdent une partie de la chaleur qu’ils reçoivent du rayonnement solaire visible (lumière) en émettant vers l’atmosphère des rayonnements invisibles (infrarouges) ; ils se refroidissent ainsi. La nuit, ne recevant plus le rayonnement solaire leur température va baisser. Cette baisse est ralentie par les gaz à effet de serre présents dans l’atmosphère qui piègent les rayons infrarouges émis. La vapeur d’eau est le plus efficace de ces gaz. Un ciel nuageux qui associe de l’eau à l’état gazeux (vapeur d’eau) et à l’état condensé (nuage) ralentit fortement le refroidissement du sol et des plantes, au contraire par temps clair en l’absence de nuages, le rayonnement infrarouge n’est plus retenu, le sol et les plantes se refroidissent, leur température superficielle va baisser jusqu’au point zéro. La vapeur d’eau qui subsistait dans l’air va ainsi se condenser donnant de la rosée et puis de la glace. Le sol, les plantes, les toits blanchissent c’est la gelée blanche.

Le processus de survenue d’une gelée noire n’est pas le même, il s’agit d’une masse d’air très froid provenant des pôles qui se déplace vers nos régions plus chaudes. La perte de chaleur du sol et des plantes se fait vers la masse d’air froid qui s’écoule, elle est plus longue et leur température va baisser beaucoup plus bas.

Lors d’une gelée blanche les températures les plus basses sont situées entre 0 et 80 cm au-dessus de la surface du sol, elles peuvent y atteindre -2 à -3°C. Plus haut les températures remontent et deviennent positives à 2 ou 3m au-dessus du sol. Il y a, de fait, une stratification de couches d’air froid en l’absence de vent. Ce n’est pas le cas pour une gelée noire, la masse d’air froid qui descend des pôles est homogène, la température y est généralement inférieure à -4°C et peut atteindre exceptionnellement -20°C. Les dégâts sur les plantes sont évidemment très différents d’un cas à l’autre.

Voyons d’abord comment agit le gel chez les végétaux. Les cristaux de glace apparaissent d’abord à la surface des organes de la plante dans l’eau de condensation ; la glace va progresser ensuite vers l’intérieur dans les espaces intercellulaires des tissus et en dernier lieu cristalliser l’eau des cellules provoquant à la fois leur déshydratation et la rupture des structures. Les dégâts sont d’autant plus importants que l’organe concerné est riche en eau. Notons ici que les écailles n’empêchent pas la température de baisser à l’intérieur des bourgeons, elles s’opposent à l’ensemencement, par la glace externe, de l’eau des organes internes (ébauche de bourgeons ou de fleurs). Le barrage des écailles maintient à l’état liquide l’eau tissulaire bien que les températures y soit au-dessous de 0°C, c’est une surfusion.

Les gelées blanches, fréquentes en avril mai, n’affectent ni les plantes herbacées ni les plantes ligneuses de nos climats, elles sont adaptées, à cette période de l’année, à des températures de l’ordre de -2 à -3°C au niveau du sol. Seules les fleurs ou les jeunes bourgeons éclos de nos arbres fruitiers peuvent être détruits réduisant ainsi les récoltes. Les gelées noires sont beaucoup plus graves. Si elles surviennent au printemps (avril, mai) les bourgeons et les fleurs sont détruits dès que la température baisse en deçà de -4°C. En hiver les plantes herbacées ont leur partie aérienne « brulée » (les pelouses de montagne sont sèches), elles ne se reconstitueront qu’au printemps à partir d’ébauches de pousses qui apparaissent au niveau des racines que le sol a protégées du gel. Les plantes ligneuses (arbres et arbustes) adaptées à nos climats peuvent résister à des températures de l’ordre de -15°C. Plus bas, les rameaux de l’année sont détruits, les écorces éclatent par grossissement des cristaux de glace, le bois se déshydrate et se dessèche ensuite. L’hiver glacial de 1956 (les températures y ont atteint selon les lieux -20°C) à détruit de nombreux arbres fruitiers, des pieds de vigne et probablement, en l’absence d’observations car sans intérêt économique, de nombreux arbres et arbustes sauvages.

On peut lutter contre les gelées blanches par un brassage de l’air qui mélange les couches froides près du sol avec les couches plus chaudes situées au-dessus de 2 mètres. On utilise à cet effet des ventilateurs de grande taille et même des hélicoptères dont les pales en mouvement vont mélanger les couches d’air. Le traitement des gelées noires est plus coûteux : chauffage de l’air, aspersion d’eau sur les plantes (l’eau qui se prend en glace sur la plante libère de la chaleur par baisse de sa température et par changement d’état), mise sous abris.