Le cycle du sel dans les alignemets urbains.
(schéma G. Bory)

Si l’épandage est effectué correctement, les sels de  de déneigement restent en principe sur la chaussée, puis s’évacuent par les égouts . Mais, l’arbre n’est malheureusement pas à l’abri. Souvent, en ville, les racines et le chevelu racinaire se développent contre les bordures de trottoir, le long des caniveaux, voire même sous l’asphalte. Le passage des voitures entraîne une projection importante d’eau salée, au pied de l’arbre, ceci est particulièrement vrai le long des voies express. Pire, lors des hivers rigoureux, la neige mêlée aux produits de salage est souvent entassée au pied de l’arbre….Enfin dans le cas des voies rapides, le passages des véhicules provoque un véritables brouillard salin constitué par un mélange d’eau salée et de matériaux abrasifs pouvant entraîner la mort des bourgeons.
Près de 20% de la quantité de sel répandue sur la chaussée se trouvent projetés sur les alignement sous la forme d’aérosol et d’embruns par le passage des voitures. On a retrouvé des concentrations de 3g/m² dans des endroits non salés situés à plus de 2 km des zones d’épandage, simplement par le transport de sel par les automobilistes.

Les sels de déneigement dans les arbres.

Dans le sol, l’eau salée s’infiltre , mais le chlore migre plus vite et plus profondément que le sodium. Les éléments minéraux indispensable à la vie de l’arbre (magnésium, potassium, calcium) sont fixés sur de trop petits agrégats du sol pour être utilisables par la plante. Lors d’une pollution saline, le chlore et le sodium vont se substituer à eux sur ces agrégats. Les éléments minéraux indispensables, non fixés, sont lessivés en profondeur. Ils ne sont plus disponibles pour l’arbre et des carences minérales s’installent alors rapidement. De plus, une forte concentration en sels de déneigement modifie les propriétés physico-chimiques du sol et altère sa structure. Progressivement, le sol se tasse, perd de sa perméabilité à l’air et à l’eau et devient asphyxiant.
Bien qu’aucune étude n’ait été effectuée sur ce sujet, il est probable que la pollution par les sels de déneigement soit aggravée dans le cas des arbres dont le système racinaire est contraint dans des ouvrages clos. C’est le cas notamment des plantations en caissons fermés où les ions (éléments) toxiques vont s’accumuler faute d’un drainage suffisant ;Il s’agit là d’un nouveau problème né avec la multiplication des plantations en milieux artificiels (dalles, caissons) où la pollution par les sels de déneigement n’a pas été prise en compte.
La pollution saline ne se limite pas à une simple dégradation des propriétés du sol, car l’arbre lui-même capte le sel par ses racines. Une fois absorbés les ions toxiques ne se distribuent pas de la même manière dans les parties vivantes de l’arbre. En général, le sodium a tendance à rester dans les racines ou à la base du tronc, tandis que le chlore va migrer vers les extrémités des branches et surtout vers les feuilles. Mais ce qui paraît le plus important, c’est que l’arbre va malheureusement retenir les ions toxiques et les accumuler notamment dans le cas de salage répétés. Chez le marronnier, par exemple, ces accumulations peuvent persister au moins 5 à 6 ans après le salage, même lorsque le salage a été abandonné.
Ces recherches ont également montré que le tronc, de par son volume constitue un important réservoir de stockage des ions toxiques. Chez le platane, la persistance des effets de l’empoisonnement, plusieurs années après la pollution, s’expliquerait par un relâchement progressif du chlore stocké dans le bois de cœur de l’arbre. Dans le bois vivant (aubier) et compte tenu des teneurs très élevées incompatibles avec la vie cellulaire, on pense qu’une partie des ions toxiques est immobilisée dans des zones inertes comme la paroi de la cellule végétale.
Les feuilles vont constituer pour l’arbre une des seules solutions pour éliminer le polluant. On sait que les feuilles sont capables sous l’action de la pluie de relâcher des éléments minéraux. Il est possible chez certaines essences , que les sels de déneigement puissent être, de cette façon, rejetés à l’extérieur. Toutefois, des expériences réalisées avec de jeunes platanes n’ont pas permis de mettre en évidence ce phénomène dont l’importance restera de toute façon limitée par rapport aux quantités stockées dans l’arbre. C’est la chute des feuilles à l’automne qui représente le moyen le plus direct d’élimination. En effet, les feuilles se chargent en ions toxiques juste avant leur abscission (séparation d’avec la branche). Certains érables, comme l’Acer sacharum (érable à sucre) fonctionnent de cette manière et se débarrassent, chaque année, d’une partie du chlore excédentaire.
Malheureusement, tous les arbres n’ont pas ce privilège. Une des espèces les plus fréquente en milieu urbain, le platane, s’il n’est pas entretenu par une taille régulière, n’est pas très avantagé, car ses feuilles avant de tomber restituent les ions toxiques aux brindilles et aux branches. Il ne peut donc éliminer le sel par la chute de ses feuilles. 

Sels de déneigement: Les dégâts occasionnés par les sels de déneigement 

Les symptômes provoqués par le sel

L’analyse de la quantité de chlore et de sodium contenue dans l’arbre en laboratoire reste le seul moyen fiable de distinguer ces deux types d’agressions.

On note d’abord des diminutions de surface ou des enroulements de feuilles. Ensuite, la feuille va passer par différentes étapes de dégradation : Jaunissement, chloroses marginales, brûlures et nécroses progressant des extrémités vers le centre de la feuille. La mort des extrémités des pousses, le retard au débourrement des bourgeons, leur destruction ou leur non-débourrement sont des phénomènes fréquents. Le brouillard salin, provoqué par le déplacement des véhicules, empêche la formation des fleurs chez divers arbres et arbustes d’ornement et est à l’origine de nécroses et de dysfonctionnements foliaire. Son action par contact avec les bourgeons entraîne souvent des baisses de croissance des pousses au printemps.On observe toujours une réduction de croissance lors d’un stress salin important. Elle affecte aussi bien les parties aériennes que le système racinaire. Dans certains cas, on assiste même à une nanification complète des pousses. Signalé chez le platane, le tilleul, le figuier, le pistachier et le hêtre soumis à un stress salin, ce phénomène est particulièrement spectaculaire chez le marronnier : La feuille est si réduite quelle tient dans le creux de la main, les rameaux formés sont si court que l’on peut dénombrer plus de 50 pousses par décimètre (10 cm). De plus on constate que chez les  marronniers atteints, il existe une réduction du diamètre des vaisseaux du bois et de l’épaisseur  des cernes d’accroissement. Il est évident que des altérations dans la structure des systèmes conducteurs doivent avoir une répercussion sur l’alimentation hydrique aggravant les effets toxiques du sel. De cette façon, va s’établir progressivement une nanification des extrémités du houppier.
L’évolution du phénomène paraît inéluctable et propre à l’individu. Si l’on considère que le vieillissement d’un arbre peut être expliqué par des difficultés de communication entre le système aérien et le système souterrain, l’effet physiologique du sel en provoquant un blocage de ces échanges conduit à la décrépitude irréversible , puis à la mort différée et anticipée de l’arbre.  En effet, celle-ci est rarement foudroyante et l’arbre va mette plusieurs années à mourir. Ayant perdu la trace de l’événement polluant on s’interroge ensuite inutilement sur les causes de cette mortalité.Le fait que les arbres de grandes dimensions situés dans des zones d’épandage de sel se maintiennent bien verts pose un certains nombre d’interrogations. L’hypothèse principale repose sur le  fait que ces arbres posséderaient un système racinaire absorbant plus développé, plus éloigné des points de pollution par le sel et qui permettrait une alimentation hydrique satisfaisante.

Les effets physiologiques de la salinité

La salinité, c’est d’abord une sécheresse physiologique.

D’une manière générale, le sel en excès produit une inhibition de la croissance, du fonctionnement et du renouvellement des extrémités racinaires. Les fortes concentrations de sel présentes dans le sol rendent difficile l’absorption de l’eau et des sels minéraux. Chacun sait que le sel absorbe l’humidité, en conséquence le sel en forte concentration dans le sol va entrer en compétition avec l’arbre pour la disposition de l’eau et la consommation hydrique de ce dernier sera diminuée. De plus, l’arbre peut perdre ses capacités à retenir l’eau dans ses tissus.
La feuille est recouverte, surtout sur sa face supérieure, par une fine couche imperméable, la cuticule. Cette protection permet de freiner la transpiration. Chez les arbres salés, cette cuticule fréquemment altérée ou mal formée, est beaucoup moins efficace contre les pertes en eau. Par ailleurs, il existe sur la face inférieure des feuilles de petits pores, appelés stomates, par lesquels s’effectuent les échanges gazeux (gaz carbonique, oxygène, vapeur d’eau) entre l’atmosphère et l’intérieur de la feuille. Des mouvements d’ouverture et de fermeture permettent de contrôler ces échanges. Normalement aux heures chaudes ces stomates se ferment pour limiter la perte d’eau par transpiration, mais, en présence des ions toxiques les stomates demeurent ouverts accentuant encore le déficit hydrique de la feuille.

Comme toute plante vivace, l’arbre ne peut survivre d’une année sur l’autre que s’il dispose de réserves qui sont ensuite utilisées soit comme source d’énergie soit comme éléments dans la fabrication des structures (bois, organes…).

Au printemps, même chez les espèces à feuilles persistantes l’arbre redémarre à partir de ce qu’il a stocké auparavant. Les réserves sont donc le point essentiel de la survie de l’arbre et du développement de l’arbre. La formation de ces réserves est la résultante de la fabrication de leurs précurseurs (sucres) de la photosynthèse et de la consommation de ces sucres dans des fonctions vitales (respiration, synthèse chimique de composés complexes, fabrication d’organes végétatifs, fleurs fruits, sécrétions…).
Une des conséquences les plus marquantes de l’épandage de sels de déneigement est la diminution de la quantité des réserves de l’arbre. Cette baisse du niveau des réserves peut être dûe non seulement à la réduction  de l’activité de la photosynthétique, mais aussi à une augmentation de la consommation en sucres, au détriment de la mise en réserve ou à une éventuelle utilisation des réserves pour satisfaire une demande supplémentaire. Les ions toxiques accumulés dans la feuille vont ralentir ou bloquer certaines fonctions liées en particulier à la photosynthèse. Il s’agit d’un véritable empoisonnement par altération du fonctionnement de certains enzymes ou par la dégradation voire la destruction des structures cellulaires (membranes, chloroplastes…). Par ailleurs, la réduction considérable de la période d’activité foliaire entraînée par l’altération des structures et la chute précoce des feuilles font que sur l’année, l’arbre produit beaucoup moins de réserves.
En général, chez les espèces de la zone tempérée, les sucres fabriqués par la photosynthèse  sont utilisés pendant la période de croissance active. Vers la fin de l’été, lorsque la demande énergétique décroît ils servent à reconstituer les réserves des parties pérennes (tronc, branches...) : C’est la phase d’aoûtement physiologique, capitale pour la vie de l’arbre. Enfin, la feuille jusqu’à sa chute, va restituer lentement aux branches les métabolites quelle contient. On conçoit aisément qu’une défoliation totale prématurée en été ou en automne puisse être à l’origine d’une diminution considérable des réserves. Chez des marronniers très touchés par les sels de déneigement, dont les feuilles tombent dès la fin juillet, on observe pas de recharge en amidon ni d’augmentation en sucres solubles à la fin de l’été. Il s’agit là d’un affaiblissement énergétique considérable chez ces arbres, avec toutes les répercutions néfastes sur la reprise de croissance ultérieure. Ces arbres vont s’épuiser d’années en années…
Pour limiter les pertes en eau attirée par les concentrations élevées en sel, les cellules accumulent des substances solubles comme des sucres ou des acides aminés pour augmenter la concentration intracellulaire pour retenir l’eau : Ce processus de résistance au sel, en immobilisant des quantités importantes de métabolites, rentre en compétition avec la croissance et la reconstitution des réserves.
Les dégâts dus à la salinité (destruction des bourgeons, de  jeunes pousses, chute précoce du feuillage…) sont souvent à l’origine de la création de nouveaux organes de remplacement. Le faible niveau glucidique  dans les brindilles des marronniers soumis à l’action des sels de déneigement est relié, non seulement à l’importance de l’activité respiratoire et à la faible photosynthèse des feuilles des arbres, mais aussi à la formation de pousses de fin d’été et d’automne.Les feuilles des espèces très sensibles tombent précocement, parfois dès le mois de juin. Les bourgeons, destinés à fabriquer la pousse du printemps suivant, s’ouvrent alors et reconstituent une deuxième pousse annuelle. Le marronnier soumis à ce genre de pollution peut ainsi se mettre à fleurir en plein été ou à l’automne et même accomplir plusieurs cycles de végétation durant cette période. Les feuilles de ces pousses de deuxième ou de troisième génération sont caractérisées par des pertes respiratoires largement supérieures aux apports de la photosynthèse. L’absence de symptômes visuels ne signifie pas forcément qu’il n’y ait pas d’empoisonnement par le sel. A Paris, il existe dans des alignements atteints par le sel de déneigement des marronniers sans symptômes  apparents dont les feuilles et les brindilles contiennent du chlore en quantités anormales. La photosynthèse est réduite et les quantités de réserves sont bien plus faibles que pour des arbres « non salés ». Ce sont des arbres affaiblis qu’il conviendra de surveiller attentivement et pour lesquels on devra éviter toute nouvelle agression.

Moindre résistance au froid et aux parasites

Les dégâts occasionnés aux arbres par les sels de déneigement sont souvent difficiles à distinguer de ceux liés à la sécheresse. D’autant plus que l’alimentation hydrique est particulièrement limitée en milieu urbain.