Notre article de blog 2010 de James Urban, FASLA, sur le thème de la croissance des racines profondes des arbres est toujours l’un de nos plus populaires. De toute évidence, il y a une curiosité à ce sujet et un besoin de données utiles à ce sujet. Mais le post original est un peu technique et pas aussi lourd en images que nous le souhaiterions. Nous vous proposons donc aujourd’hui une nouvelle version améliorée du message original, avec des images supplémentaires et une explication plus simplifiée des facteurs qui influencent réellement la profondeur des racines des arbres.
La profondeur de croissance des racines des arbres dépend de trois facteurs simples. Pour répondre à cette question, j’ai contacté Jim Urban, FASLA, un expert reconnu des arbres et des sols. Il a contribué au poste suivant.
Les racines nécessitent trois choses: l’eau, l’oxygène et des niveaux de compactage du sol suffisamment bas (ou avec des espaces vides suffisamment grands) pour permettre la pénétration des racines. Si toutes ces conditions sont remplies, les racines peuvent pousser à de grandes profondeurs. Dans des conditions idéales de sol et d’humidité, on a observé que les racines poussaient à plus de 6 mètres (20 pieds) de profondeur.
Les premières études sur les racines des arbres des années 1930, travaillant souvent dans des sols de lœss faciles à creuser, ont présenté une image d’arbres aux racines profondes et à l’architecture racinaire imitant la structure du sommet de l’arbre. L’idée d’un arbre profondément enraciné est devenue le système racinaire typique de tous les arbres. Les travaux ultérieurs sur les arbres urbains plantés dans des sols plus compactés ont plus souvent trouvé des systèmes racinaires horizontaux très peu profonds. Les forestiers urbains ont dépensé avec succès beaucoup d’énergie pour essayer de faire comprendre aux gens que les racines des arbres ont une orientation essentiellement horizontale, au point que même de nombreux professionnels des arbres croient maintenant que les racines profondes des arbres sont un mythe. La vérité se situe quelque part entre les racines profondes et les racines peu profondes.
Ce système racinaire totalement horizontal s’est formé sur des sols mal drainés. Photo gracieuseté de Miles Barnard.
En termes simples, par Jim: « Les arbres sont génétiquement capables de pousser des racines profondes, mais l’architecture racinaire est fortement influencée par les conditions du sol et du climat. »
Les limites les plus typiques de l’enracinement des arbres dans les zones urbaines sont le compactage du sol et un mauvais drainage. Ceux-ci sont souvent liés, une couche de compactage créant une casserole dure mal drainée. Il en résulte une couche d’eau perchée qui restreint les racines. Des casseroles dures et des nappes phréatiques perchées peuvent également être trouvées dans la nature. Dans les sols argileux à grain fin et les sols limoneux à grain fin, l’espace poreux — et donc la profondeur d’enracinement — est souvent limité. Étant donné que ces conditions sont assez courantes dans les zones urbaines, les arbres à racines peu profondes sont souvent considérés comme « typiques. »
Racines de plombs ou de percuteurs de six pieds de long dans des sols bien drainants. Notez le reste des racines horizontales à l’évasement du tronc. Photo gracieuseté de Miles Barnard.
Orjan Stahl, chercheur en arbres à Stockholm, a effectué une étude exhaustive de plus de 500 arbres ayant des conflits de racines et d’utilité. Il trouve régulièrement des racines à des profondeurs de 7 à 9 pieds (2,1 à 2,7 mètres) et la racine la plus profonde qu’il rencontre est à 23 pieds (7 mètres). Dans leur article de 1991, « On The Maximum Extent of Tree Roots », E.L. Stone et P.J. Kalicz ont résumé les études antérieures sur la profondeur des racines de 49 genres et 211 espèces poussant dans une grande variété de types de sols. Ils ont trouvé de nombreux exemples d’arbres dont les racines poussent à plus de 33 pieds (10 mètres), et un rapport d’un arbre qui pousse des racines à une profondeur de 174 pieds (53 mètres). De toute évidence, la capacité d’un arbre à pousser des racines profondes n’est pas un facteur limitant de manière significative dans la conception du sol.
4 enracinement profond dans un sol limoneux qui était au-dessus d’une casserole dure. Photo gracieuseté de James Urban.
Compte tenu de tout cela et des contraintes imprévisibles de l’environnement urbain, les arbres urbains ont besoin de solutions flexibles qui permettent aux racines de pousser ou de descendre. Dans certains sites, l’augmentation de la profondeur du sol n’est pas un problème, tandis que l’expansion peut être limitée par d’autres contraintes. Le contraire peut aussi être vrai. C’est pourquoi le système cellulaire Silva est flexible dans les trois dimensions pour répondre à différentes limitations spatiales.
Ces racines vont au moins 4 pieds de profondeur. Cet arbre est tombé après que l’entrepreneur en irrigation a installé une ligne du côté du vent ascendant. Photo gracieuseté de James Urban.
La profondeur maximale conçue du système est de 45 pouces (1150 mm). Il s’agit d’un compromis stratégique entre les exigences structurelles du système, le volume de sol et les problèmes de coût et de constructibilité. La cellule Silva a été conçue pour fournir un volume de sol profond car les racines pousseront à ces profondeurs. Pour les sites urbains où l’excavation en profondeur est limitée, les systèmes à une ou deux couches peuvent fournir le même volume total de sol sur un profil moins profond.
Deux autres facteurs sont absolument essentiels à la capacité des racines à pousser dans l’ensemble du profil du sol: le type de sol utilisé et la conception du système pour permettre à l’eau d’entrer et de s’écouler du sol. Ces caractéristiques doivent être conçues pour refléter l’environnement dans lequel les cellules Silva doivent être placées, les types de ressources en sol disponibles et les attentes de performance du projet en matière d’arbres, de sol et d’eau.
Enracinement horizontal à environ 4 pieds de profondeur dans un sol limoneux au-dessus du till de lavage de la rivière. Photo gracieuseté de James Urban.