Le changement de couleur des feuilles est un signe familier de l’automne dans une grande partie du Canada. Mais qu’est-ce qui détermine le moment où ces couleurs apparaissent, et comment le climat en changement pourrait-il les affecter ?
Les couleurs automnales prennent des formes différentes à travers le pays. Le mélèze de l’Ouest vire au jaune vif dans l’Ouest. Les érables, les bouleaux, les peupliers et les chênes de l’Ontario, du Québec et du Canada atlantique se transforment en une mosaïque de rouges cramoisis, d’oranges brûlés et de jaunes dorés. Dans le Nord, la toundra connaît un changement de couleur visible depuis l’espace, passant de nuances de vert à des tons de rouge et d’orange.[1]
Les changements climatiques modifient les conditions qui influencent le moment d’apparition et l’intensité des couleurs d’automne, ainsi que la période de chute des feuilles. Ces effets varieront selon les espèces et les régions. Dans cet article, nous explorons ces liens et la manière dont les ressources disponibles sur Donneesclimatiques.ca peuvent nous aider à comprendre ce que l’avenir nous réserve.
Pourquoi les couleurs changent-elles avant que les feuilles ne tombent pour l’hiver ?
Lorsqu’une feuille arrive en fin de vie, la plante récupère une partie des nutriments contenus dans les feuilles et les transfère vers d’autres parties de la plante avant que les feuilles ne tombent ; il s’agit d’une sorte de recyclage interne appelé sénescence foliaire.[2]
Au cours de ce processus, la chlorophylle, le pigment vert, se décompose, révélant des pigments jaunes et orangés appelés caroténoïdes qui étaient déjà présents dans la feuille. De nombreuses plantes produisent également des pigments rouges appelés anthocyanines à l’automne (figure 1).
La température et la durée du jour agissent conjointement pour déterminer le moment où les arbres entament la sénescence foliaire. Ce moment varie également selon les espèces et les régions, et peut être influencé par les précipitations et les conditions météorologiques extrêmes. Les conditions météorologiques influencent également l’intensité des couleurs automnales. Les journées ensoleillées, par exemple, favorisent la production de pigments rouges, tandis que les automnes nuageux et pluvieux sont plus probables pour donner lieu à des couleurs rouges moins vives.
Figure 1 : Pigments chimiques à l’origine des couleurs d’automne. Source du graphique : NOAA (Pourquoi les feuilles changent-elles de couleur ? Service national des satellites, des données et de l’information environnementales – en anglais seulement)
L’impact des conditions météorologiques sur la coloration des feuilles varie considérablement. Dans une expérience menée sur des ginkgos et des chênes, la température a eu un effet plus marqué sur la sénescence foliaire en conditions de faible luminosité qu’en pleine lumière. Une luminosité plus intense a également entraîné un début plus précoce de la sénescence. Dans cette expérience, le refroidissement a accéléré la sénescence davantage que le réchauffement ne l’a retardée.[3]
D’autres études ont montré que le réchauffement peut retarder les changements de couleur automnaux et prolonger la saison de croissance.[4] Une étude observationnelle a mis en évidence une réponse plus marquée au réchauffement qu’au refroidissement : une augmentation de 1 °C de la température automnale était associée à un retard d’environ 7,5 jours dans le début de la sénescence, tandis qu’une baisse de 1 °C était associée à une avance d’environ 3,3 jours.[5]
De plus, des températures plus élevées en début de saison de croissance (avant le solstice d’été) peuvent faire avancer le début de la sénescence foliaire, tandis qu’un réchauffement après le solstice d’été peut la ralentir, prolongeant potentiellement la période de sénescence automnale et retardant la chute des feuilles.[6]
Ces résultats mettent en évidence la relation complexe entre les espèces, les régions et les facteurs environnementaux qui contribuent à la sénescence foliaire, y compris la coloration automnale des feuilles.
Comme démontré ci-dessus, le lien entre les conditions climatiques, la sénescence foliaire et l’éclat du feuillage d’automne peut être complexe. De ce fait, il est improbable que les changements climatiques entraînent une évolution simple et uniforme de la sénescence foliaire, notamment en ce qui concerne l’éclat des couleurs d’automne ou le moment où elles apparaissent, en particulier à l’échelle de l’ensemble du Canada.
Bien que ces interactions rendent difficile toute prévision exacte de l’évolution des couleurs automnales, il existe néanmoins certains indices climatiques qui nous donnent une vue d’ensemble de la manière dont les conditions qui les déterminent pourraient évoluer (tableau 1).
Par exemple, les températures minimales et maximales automnales fournissent des informations sur les nuits fraîches et les journées chaudes de l’automne qui favorisent des couleurs vives. Les indicateurs de gel, tels que le nombre de jours de gel[7], aident à décrire l’exposition potentielle à des conditions de gel susceptibles d’endommager les feuilles et de provoquer un brunissement précoce ou une chute prématurée des feuilles.
La chaleur et l’humidité jouent également un rôle important. Des indicateurs tels que le jour le plus chaud, le nombre de jours où la température dépasse un seuil donné et la durée des vagues de chaleur peuvent aider à décrire les conditions susceptibles de stresser les arbres et de provoquer un brunissement ou un flétrissement prématuré des feuilles. Les cumuls de précipitations et le nombre de jours de précipitations fournissent des informations sur l’approvisionnement en eau, tandis que l’indice standardisé des précipitations et d’évapotranspiration (SPEI) prend en compte à la fois les précipitations et la demande en eau de l’atmosphère pour aider à évaluer les conditions de sécheresse. Une sécheresse avant et pendant l’automne peut affecter la santé des feuilles et l’intensité des couleurs, bien que les conditions locales du sol et d’autres facteurs influencent également la façon dont les arbres réagissent.
Ensemble, ces indicateurs permettent de mieux comprendre comment les conditions favorables et les stress potentiels peuvent évoluer, même s’ils ne permettent pas de réaliser directement de prévisions sur le moment ou l’intensité des couleurs d’automne.
| Facteur | Indicateur de la variabilité du climat | Description |
|---|---|---|
| Nuits d’automne | Température minimale | Les nuits fraîches, mais sans gel, sont idéales pour obtenir des couleurs éclatantes. |
| Journées d’automne | Température maximale | Les journées chaudes, mais pas trop, sont idéales pour admirer des couleurs éclatantes. |
| Chaleur extrême |
| La chaleur extrême ou le stress thermique peuvent provoquer un stress chez les arbres et les feuilles et altérer la couleur des feuillages, qui brunissent ou se ratatinent. |
| Gel et froid extrême |
| Le gel et le froid extrême peuvent endommager les cellules foliaires, provoquant le brunissement ou la chute précoce des feuilles, ce qui perturbe le processus de changement de couleur. |
| Sécheresse* |
| Les conditions de sécheresse avant et pendant l’automne peuvent avoir un impact sur les couleurs automnales. |
*La sécheresse est un aléa complexe qui nécessite de prendre soigneusement en compte à la fois les facteurs climatiques et non climatiques. Consultez la page consacrée à l’aléa de sécheresse pour plus d’informations à ce sujet.
La Région de la capitale nationale (RCN ; Ottawa, Gatineau et leurs environs) illustre comment plusieurs facteurs influençant le feuillage automnal peuvent évoluer conjointement (figure 2). Si l’on se concentre plus particulièrement sur Ottawa, dans le cadre d’un scénario d’émissions modérées (SSP2-4.5), les projections de Donneesclimatiques.ca pour la période 2041-2070 indiquent que les températures minimales et maximales moyennes en automne augmenteront respectivement d’environ 3,0 °C et 3,1 °C par rapport à la période 1971-2000. Cela signifie que les nuits et les journées qui contribuent à marquer la transition saisonnière deviendront plus chaudes. Ces moyennes saisonnières ne permettent toutefois pas de déterminer à quelle fréquence se produiront simultanément des journées chaudes et ensoleillées et des nuits fraîches sans gel.
Les conditions précédant l’automne ont également leur importance. Les projections indiquent environ 23 jours supplémentaires par an où la température dépassera les 30 °C, tandis que la température du jour le plus chaud de l’année augmentera d’environ 3,2 °C. Ces changements suggèrent une exposition accrue à la chaleur, susceptible de stresser les arbres avant que leurs feuilles ne commencent à changer de couleur. Le nombre annuel de jours de gel diminue d’environ 28 jours; une analyse saisonnière plus détaillée de l’évolution des jours de gel est nécessaire pour évaluer les changements des conditions de gel pendant la saison du changement de couleur des feuilles.
On s’attend à des changements en matière d’humidité. Les précipitations automnales augmentent d’environ 25 mm, tandis que le nombre de jours de précipitations reste globalement inchangé. Cependant, une augmentation des précipitations saisonnières ne signifie pas nécessairement une diminution du risque de sécheresse. Le moment où les pluies surviennent, les conditions estivales et la demande en eau de l’atmosphère jouent également un rôle. Pris dans leur ensemble, ces indicateurs aident à expliquer comment les conditions affectant le feuillage automnal pourraient évoluer, sans pour autant prédire un changement spécifique des dates de pic de coloration ou de l’intensité des couleurs.
Les couleurs d’automne dans la RCN sont bien plus qu’une simple saison haute en couleurs. Chaque année, la RCN attire des centaines de milliers de visiteurs pendant la saison de la « Rhapsodie d’automne ». Le spectacle des couleurs d’automne contribue à cet afflux de visiteurs. Il est important de savoir si le spectacle sera éclatant chaque automne ou si les feuilles risquent de tomber prématurément en raison d’un temps anormalement froid afin de planifier la logistique autour de cette attraction touristique très sensible au facteur temps et aux conditions météorologiques.
Les prévisions saisonnières constituent un outil pouvant aider les décideurs chargés de la planification d’et de la gestion de ce type sensibles. Les prévisions saisonnières disponibles sur Donneesclimatiques.ca sont produites par Environnement et Changement climatique Canada et mises à jour mensuellement. Ces prévisions indiquent comment les conditions climatiques des trois prochains mois devraient se comparer à celles du passé, en précisant la probabilité de températures et de précipitations au-dessus de la normale, près de la normale ou sous la normale.
Photo : NASA (Rhapsodie d’automne à Ottawa – NASA – en anglais seulement)
Les prévisions saisonnières pour octobre 2026 indiquent des probabilités plus élevées de températures au-dessus ou près de la normale dans la Région de la capitale nationale. Ottawa a 64 % de chances d’enregistrer des températures au-dessus de la normale et 28 % de chances d’enregistrer des températures près de la normale cette année. Si les prévisions saisonnières permettent d’évaluer les conditions moyennes sur une saison, elles ne permettent pas de prédire les températures exactes, de jour comme de nuit. Les décideurs et les responsables de la planification de la RCN pourraient envisager d’utiliser les prévisions saisonnières comme un outil de planification de scénarios pour différents niveaux de qualité des couleurs automnales dans la région.
Les facteurs environnementaux interdépendants qui influencent la sénescence des feuilles et les couleurs d’automne sont extrêmement complexes, et les changements climatiques sont probables pour modifier bon nombre de ces conditions environnementales. Les changements dans les couleurs d’automne peuvent entraîner des répercussions sur l’économie de certaines collectivités, comme la Région de la capitale nationale, mais peuvent également avoir un impact sur l’des activités culturelles d’importance régionale pour de nombreux Canadiens. Bien que les données climatiques ne permettent pas à elles seules de prédire les changements futurs des couleurs d’automne, les projections et les prévisions saisonnières constituent des outils qui peuvent nous aider à comprendre les différents facteurs qui les influencent à court et à long terme. Dans un contexte de climat en changement, les données climatiques constituent un élément essentiel pour à la fois comprendre l’avenir et s’y préparer.
[1] Un premier aperçu des couleurs d’automne au Canada – NASA Science (en anglais seulement)
[2] La sénescence foliaire – aperçu général (en anglais seulement)
[3] Réactions plus marquées de la sénescence foliaire des arbres au refroidissement qu’au réchauffement : résultats d’une expérience de manipulation climatique (en anglais seulement)
[4] Un siècle de réchauffement climatique entraîne un allongement de la saison de croissance : retard de la phénologie automnale des feuilles dans le centre-nord de l’Amérique du Nord (en anglais seulement)
[5] Effet asymétrique de la température sur la sénescence foliaire et son influence sur la productivité des écosystèmes (en anglais seulement)
[6] L’effet du réchauffement climatique sur le moment de la sénescence foliaire automnale s’inverse après le solstice d’été (en anglais seulement)
[7] Le nombre annuel de jours de gel n’est pas spécifique à l’automne, mais une diminution prévue du nombre de jours de gel indique une réduction globale de la fréquence des températures négatives tout au long de l’année, y compris potentiellement pendant l’automne. Cependant, cet indicateur ne nous indique pas quand le gel survient ni comment les conditions de gel pendant la saison des couleurs automnales pourraient évoluer.
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