Revue de théologie
et de doctrine catholique

Plantes et animaux :

Comment survivre à l’hiver

par Olivier Dugon

Cette nouvelle étude de notre ami Olivier Dugon sur les merveilleuses de la création nous parle de la survie des plantes et des animaux pendant les froids de l’hiver.. Dieu a tout prévu.

Le Sel de la terre.

Plantes : tout dépend de leur taille

Tulipes et crocus passent l’hiver sous forme de bulbes bien enterrés qui, le printemps venu pointeront le bout de leur nez.

Marguerites et gentianes restent également cachées tout l’hiver sous forme de rhizomes qui ont accumulé des réserves pendant la belle saison. De plus, en montagne où les hivers sont beaucoup plus rigoureux, il y a toujours une couche de neige pour protéger le sol.

D’autres plantes plus fragiles, comme les coquelicots, passeront l’hiver sous forme de graines. C’est la longueur du jour au printemps et la température qui dé­clencheront le processus de leur germination après la période de dormance pen­dant laquelle elles sont « programmées » pour ne pas donner naissance à de fra­giles plantules qui gèleraient à coup sûr.

La résistance au froid devient plus délicate pour les arbres dont toute la partie au-dessus du sol est exposée au gel :

Perdre ses feuilles…

Telle est la solution utilisée par les arbres à feuilles caduques. Celles-ci sont très riches en eau : un grand arbre évapore par ses feuilles 500 litres d’eau par jour. Elles ne peuvent donc pas résister au gel.

Comme leur situation, à l’entrée de l’hiver, est d’avance perdue, mieux vaut pour elles organiser la retraite en bon ordre : la diminution de la durée du jour est enregistrée à l’automne par l’arbre grâce à ses photorécepteurs. Les cellules des feuilles produisent alors de l’éthylène qui attaque la chlorophylle. Ainsi les feuilles passent du vert au jaune ou au rouge, mort lente et magnifique dont la beauté nous émerveille au passage. Le gros de la sève redescend dans les racines et celle qui reste exposée au froid devient plus concentrée et craint donc moins le gel.

… Ou garder ses aiguilles

Comme le font presque tous les résineux. Les aiguilles sont protégées du gel par une couche de cire. Les troncs ne risquent rien car la résine, l’hiver, est pauvre en eau.

Pour les isoler du froid, résineux et feuillus ont aussi du liège dans leur écorce.

Certains arbres ont deux ou trois cents ans ou plus. Leur vieillesse prouve donc que la nature est bien faite et qu’ils ont résisté aux hivers les plus rigoureux.

Comme toujours ici-bas, des accidents peuvent arriver, comme le gel excep­tionnel de beaucoup d’oliviers en 1956 dans le Midi.

Animaux : diverses stratégies face à l’hiver

Fuir le froid

Comme les riches Anglais qui passent l’hiver sur la Côte d’Azur, certains oi­seaux migrent pour passer l’hiver sous des cieux plus cléments. C’est ce que nous avons étudié dans le numéro 33 du Sel de la terre.

Rajouter des « épaisseurs »

La musaraigne le voudrait bien, mais elle est si petite qu’elle doit se contenter d’un manteau de 3 mm., sinon ce serait trop lourd. Le mieux pour elle, comme pour les petits rongeurs, est de rester dans des terriers relativement abrités des grands froids, surtout s’il y a un manteau de neige.

L’écureuil fait nettement mieux avec une fourrure de 12 mm. Il peut donc sortir l’hiver dans la neige comme en témoignent ses traces bien caractéristiques.

Son prédateur, la martre, est mieux équipée avec 25 mm. d’épaisseur. Mais il faut bien ça. Si l’écureuil peut faire des provisions pour l’hiver, la martre doit pou­voir faire face à plusieurs jours de jeûne lorsque les petits rongeurs, son plat de résistance, sont cachés sous la neige par exemple.

Curieusement le renard roux de chez nous et le renard polaire ont la même épaisseur de fourrure : 45 mm. Mais il y a fourrure et fourrure, bas et haut de gamme ! Celle du renard polaire isole en effet deux fois mieux.

Dans les hauts de gamme, il y a celle du loup, 70 mm., mais elle ne vaut pas en efficacité celle du renard blanc. Celle de l’ours polaire est certes aussi épaisse que celle du loup mais moitié moins efficace. Nous verrons plus loin comment, à froid égal, il s’en défend quand même beaucoup mieux [1].

La fourrure, le plumage des oiseaux, comme les couvertures pour nous, ne sont pas en soi, bien sûr, des sources de chaleur, mais elles conservent celle du corps en l’isolant du froid. Ainsi les oiseaux au repos – l’exercice des muscles n’étant plus une source de chaleur – gonflent leur plumage pour augmenter l’épaisseur d’air qui est le meilleur des isolants.

Faire travailler ses muscles

Nous venons de dire au passage que le travail des muscles réchauffe, ce que tout le monde sait. Le frisson des mammifères et des oiseaux en est une applica­tion : cette source de chaleur est provoquée instinctivement par l’animal qui fait ainsi travailler ses muscles s’il a froid.

Économiser les calories

Augmenter l’isolation contre le froid pour s’en défendre est une nécessité. Mais ce n’est pas la seule. Il faut faire face aussi à la dépense énergétique supplémen­taire créée par le froid et donc économiser des calories.

C’est ce que fait la mésange du saule. Elle vit en Norvège et représente une bien petite masse de chaleur vis-à-vis du grand froid qui l’entoure. Pour économi­ser des calories, elle module sa température : à 20° celle-ci est de 39°, à 0° de 37° et à – 20° de 33°. Quand la température extérieure passe de 20 à 4°, elle écono­mise ainsi 35 % de ses dépenses énergétiques, ce qui lui permet de tenir le coup plus longtemps en cas de disette.

Et même notre corps ne gaspille pas les calories et s’adapte à la température ex­térieure : par exemple à 35°, notre température interne est de 37° dans presque tout le corps, tandis qu’à 20°, seuls le tronc et la tête sont à 37° tandis que nos mollets ne sont qu’à 31° et nos poignets à 28.

Serrer les rangs

L’action du plumage peut être renforcée chez les oiseaux lorsqu’ils se serrent les uns contre les autres comme les manchots empereurs dans l’Antarctique. La sur­face exposée au froid est ainsi diminuée, ce qui est indispensable dans les condi­tions extrêmes où ils vivent : à l’approche de l’hiver les manchots empereurs quit­tent la mer, à pieds car ils ne volent pas, et font 50 à 100 km pour retrouver le lieu de rassemblement de la colonie sur le continent. La femelle pond un seul œuf placé sur les pattes du mâle et repart à la mer chercher de la nourriture.

Le mâle couve ainsi, les pattes sur la glace, par des températures de – 30 à – 40°, sans rien manger en attendant la femelle qui arrive l’estomac plein après l’éclosion de l’œuf, pour nourrir le poussin.

Le père va alors à la mer, 50 à 100 km comme nous l’avons vu, pour se restau­rer et chercher de la nourriture qu’il régurgitera à son petit.

Ainsi, seul le fait de se tenir serrés les uns contre les autres, permet aux man­chots empereurs de survivre. Les scientifiques ont calculé que, de cette manière, ils ne prenaient sur leurs réserves de graisse que 100 gr. par jour au lieu de 200.

La graisse comme isolant

Une bonne fourrure aux poils bien serrés aurait été, semble-t-il, d’autant plus utile à l’ours blanc qu’il va dans l’eau pour y chasser. Les pertes de chaleur y sont multipliées par 20 à 25 par rapport à l’air comme milieu ambiant et même par 50 quand l’eau est agitée, c’est-à-dire lorsqu’il nage. Dans ce cas, sa fourrure ne lui est pas de grande utilité. Il est heureusement doté d’une bonne couche de graisse isotherme extrêmement efficace. Il en est de même pour le phoque dont le pelage est encore moins isolant que celui de l’ours blanc.

Dans les deux cas, une fourrure trop épaisse aurait pour ces nageurs bien du mal à sécher dans un tel froid et serait plus un inconvénient qu’un avantage.

Vêtement d’été, vêtement d’hiver

Comme chacun le sait, les mammifères changent de poils au printemps et à l’automne, la fourrure d’automne étant évidemment adaptée à l’hiver : par exemple, celle d’hiver de l’ours noir est deux fois plus isolante que celle d’été.

Quant au bouquetin, il conserve à l’automne son pelage d’été y ajoutant une fourrure d’hiver, ce qui lui permet d’affronter les grands froids de la montagne.

Bouquetins, cerfs, daims ont un pelage d’hiver plus foncé que celui de l’été, sans doute pour mieux capter et non renvoyer les faibles rayons du soleil hivernal.

« Quiescence » et « diapause » :

deux moyens pour les insectes de survivre à l’hiver

La « quiescence » correspond à un engourdissement des insectes pendant l’hi­ver, engourdissement lié à la seule température. Ainsi, quand il y a un peu de re­doux l’hiver, on voit les mouches se réveiller et avoir un peu d’activité.

La « diapause » est elle aussi un engourdissement des insectes pendant l’hiver, mais il est déclenché par la durée du jour aussi bien à l’automne qu’au printemps et n’est donc pas sujet à des réveils hivernaux liés à des hausses de température.

Comme chez les graines, les œufs de certains insectes ont besoin d’une durée de dormance, on parle alors également de diapause : ainsi les œufs du bombyx du mûrier ont une diapause de deux mois à 5° et de six mois à 15°, ce qui évite leur éclosion en plein hiver.

Les papillons peuvent faire face à l’hiver de plusieurs façons :

— le citron, le paon du jour, la petite tortue ou le vulcain passent l’hiver à l’abri d’un tronc creux, d’une cave ou d’un grenier.

— Chez d’autres espèces, ce sont les œufs qui hivernent. Ils sont recouverts d’une sécrétion émise par la femelle qui les protège du gel.

— Ou encore, ce sont les chrysalides qui prennent le relais pendant l’hiver. Celle du grand mars changeant est enroulée dans une feuille de peuplier ou de tremble, maintenue fermée par des fils de soie.

Batraciens : sous l’eau ou sous terre

Le crapaud commun, comme le triton marbré, passent l’hiver engourdis au plus profond de la litière, à l’abri des feuilles.

La grenouille verte, comme les tanches par exemple, reste tout l’hiver dans la vase. Complètement engourdie, il lui suffit seulement de respirer par la peau le peu d’oxygène dissous dans l’eau ou la vase.

Reptiles : hivernation et non hibernation

Les reptiles hivernent dans des refuges situés de un à deux mètres cinquante sous la surface du sol. Leur sommeil n’est pas profond comme chez la marmotte. On utilise donc dans ce cas le terme d’hivernation.

S’il y a un redoux avec ensoleillement au cours de l’hiver, les vipères, par exemple, peuvent venir se chauffer au soleil. J’ai ainsi vu une vipère un 11 janvier où il faisait 11° ! Mais cela est quand même rare.

Autre hivernant, l’ours brun

Notre ours des Pyrénées hiverne seulement. Il accumule à l’automne des ré­serves de graisse et peut rester des semaines sans manger dans sa tanière. Son ac­tivité est seulement très réduite mais pas totalement. Par exemple, maman ourse donne naissance à ses bébés durant cette période.

La vraie hibernation : marmotte, loir, chauve-souris…

Chez ces mammifères, le début et la fin de l’hibernation sont liés soit à la tem­pérature (la pipistrelle des Alpes hiberne sept mois, tandis que celle de la Côte d’Azur un mois seulement), soit à la durée du jour, soit aux deux à la fois et ceci grâce à l’action de certaines glandes et hormones. Par exemple l’épiphyse, glande située dans le cerveau, secrète de plus en plus de mélatonine quand les jours diminuent. (L’homme aussi en fabrique à l’automne et, par excès, peut deve­nir dépressif. On le soigne alors par des cures de lumière).

Chez les mammifères qui hibernent, la vie est alors réduite en hiver à la simple survie : par exemple le cœur bat 20 fois moins vite et la température descend à 6° chez la marmotte et à 4° chez le grand hamster qui vit en Alsace, espèce en voie de disparition et beaucoup plus grande que celle que l’on peut se procurer dans les animaleries. Celui-ci fait des réserves à l’automne dans son terrier : il bourre ses abajoues de graines pour les y apporter. A son réveil, période où il n’y a pas encore beaucoup à manger, il est bien content d’en profiter.

Devant tant d’organisation bienveillante et prévoyante mise à la disposition de la nature pour faire face à l’hiver, on comprend mal, encore une fois, l’obstination des matérialistes à vouloir nous faire croire que seul le jeu du hasard est la cause de toutes ces merveilles.

[1] — Renseignements tirés de Physiologie animale, adaptation et milieux de vie, Knut Schmidt‑Nielsen, Dunod, 1998.