# Pourquoi les feuilles changent de couleur en automne

> Chlorophylle qui se défait, caroténoïdes révélés, anthocyanes fabriquées en fin de saison : ce qui colore les feuilles en automne, et pourquoi l'arbre les perd.

Paru le 4 octobre 2026 · Par Anne-Laure Dufresne (https://www.sciences-metisses.org/plumes/anne-laure-dufresne/) · Le vivant (https://www.sciences-metisses.org/vivant/)

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## Ce qu'il faut retenir

- Le vert vient de la chlorophylle, que l'arbre cesse de renouveler quand les nuits s'allongent.
- Les jaunes et les orangés (caroténoïdes) étaient présents toute l'année, masqués par le vert.
- Les rouges (anthocyanes) sont fabriqués en fin de saison, favorisés par la lumière vive et les sucres accumulés dans la feuille.
- Avant la chute, l'arbre démonte ses chloroplastes et récupère une partie de l'azote des feuilles.

Les feuilles changent de couleur en automne parce que l'arbre cesse de fabriquer la chlorophylle, le pigment vert, et démonte celle qui reste. Une fois le vert parti, on voit les pigments jaunes et orangés qui étaient là depuis le printemps. Chez certaines espèces, la feuille fabrique en plus des pigments rouges en fin de saison.

Le signal de départ vient surtout de la longueur des nuits, qui s'allongent de façon régulière d'une année à l'autre. Le froid et le soleil, eux, jouent sur l'éclat des couleurs et sur leur durée. Derrière ce spectacle, il y a une opération de récupération : l'arbre reprend une partie de ce que contient la feuille avant de la laisser tomber.

## Le vert de l'été : une chlorophylle sans cesse renouvelée

Une feuille verte est une petite usine. La chlorophylle, logée dans les chloroplastes, capte la lumière et fournit l'énergie qui sert à fabriquer des sucres à partir d'eau et de dioxyde de carbone. Elle absorbe surtout le bleu et le rouge et renvoie le vert : c'est pour cela que la feuille nous paraît verte.

Cette molécule s'use à la lumière. Pendant toute la belle saison, la plante en détruit et en refabrique en permanence. Tant que la fabrication suit, la feuille reste verte et le vert masque tout le reste.

## Le signal de départ : des nuits qui s'allongent

Le service des forêts du ministère américain de l'Agriculture (USDA Forest Service) écrit que le moment du changement de couleur et de la chute des feuilles est réglé d'abord par le calendrier, c'est-à-dire par l'allongement des nuits. La température d'une semaine donnée varie beaucoup d'une année à l'autre ; la durée de la nuit, non. C'est un repère fiable pour un arbre qui doit se préparer avant les gelées.

Le temps qu'il fait ne compte pas pour rien pour autant. Il influe sur l'éclat des teintes et sur la vitesse à laquelle tout se passe. Un automne doux et une sécheresse ne donnent pas les mêmes couleurs.

## Trois familles de pigments

| Pigment | Couleur | Quand il est présent | Rôle connu |
|---|---|---|---|
| Chlorophylle | vert | printemps et été, renouvelée sans arrêt | capte la lumière pour la photosynthèse |
| Caroténoïdes | jaune, orangé | toute l'année | participent à la photosynthèse |
| Anthocyanes | rouge, pourpre | surtout fabriquées en fin d'été et en automne | produites en réponse à la lumière vive et aux sucres en excès |

### Le jaune et l'orangé : les caroténoïdes révélés

Les caroténoïdes sont de la même famille que le pigment de la carotte. Le service des forêts américain rappelle qu'ils sont présents dans la feuille pendant toute la saison de croissance. Ils sont simplement noyés sous la chlorophylle, bien plus abondante. Quand le vert disparaît, ils apparaissent. Le bouleau, le tilleul ou le ginkgo virent ainsi au jaune.

### Le rouge : les anthocyanes fabriquées au dernier moment

Les anthocyanes, elles, ne sont pas là en été dans la plupart des feuilles. La feuille les fabrique à l'automne. Selon une publication du service des forêts américain, la plupart sont produites en réponse à une lumière vive et à un excès de sucres dans les cellules de la feuille. Une étude de ce même service sur l'érable à sucre a montré qu'un refroidissement des rameaux augmente la teneur en sucres de leurs feuilles, ce qui va dans le même sens.

Les anthocyanes changent aussi de teinte selon l'acidité du milieu, du rouge vif au pourpre. Le Jardin botanique de Montréal ([Espace pour la vie](https://espacepourlavie.ca/les-couleurs-dautomne-des-arbres)) le mentionne pour expliquer les nuances des érables. C'est la même famille de pigments que celle du chou rouge.

On lit souvent qu'une suite de journées ensoleillées et de nuits fraîches, sans gel, donne les rouges les plus éclatants. Cela concorde avec le rôle de la lumière et des sucres, mais l'intensité reste difficile à prévoir d'une année sur l'autre.

## Ce que l'arbre récupère avant la chute

### Une chlorophylle démontée pièce par pièce

La chlorophylle ne s'efface pas toute seule : elle est démontée par une chaîne d'enzymes. La première étape consiste à retirer l'atome de magnésium placé au centre de la molécule. En 2016, une équipe japonaise a montré dans la revue *The Plant Cell* que la protéine STAY-GREEN (SGR) est l'enzyme qui fait ce travail ([Shimoda, Ito et Tanaka, 2016](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5059807)). Quand elle ne fonctionne pas, les feuilles restent vertes, d'où son nom.

Une étude finlandaise publiée en 2018, qui a suivi des feuilles une à une sur plusieurs espèces d'arbres, a observé chez le sorbier une baisse lente de la chlorophylle pendant l'automne, puis une chute rapide juste avant que les folioles ne tombent ([étude de 2018, consultable sur PubMed Central](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6007487/)).

### L'azote, la vraie richesse de la feuille

Pourquoi démonter plutôt que tout laisser partir avec la feuille ? Parce que les chloroplastes sont riches en protéines, donc en azote, un élément que l'arbre a eu du mal à puiser dans le sol. Un projet de recherche financé par l'Agence nationale de la recherche ([ANR](https://anr.fr/Projet-ANR-19-CE14-0009)) rappelle que les chloroplastes sont les premiers organites démantelés pendant le vieillissement de la feuille et la principale source d'azote des protéines foliaires. Une partie de cet azote quitte ainsi la feuille avant sa chute, au lieu d'être perdue avec elle.

Le sol joue aussi un rôle dans l'approvisionnement de l'arbre, avec les champignons associés à ses racines : c'est le sujet de l'article sur [les mycorhizes](/vivant/mycorhize/).

### Pourquoi perdre ses feuilles

Une feuille large perd de l'eau par évaporation. En hiver, le sol gelé ne fournit plus guère d'eau aux racines. Le site forestier suisse [Waldwissen](https://www.waldwissen.net/fr/habitat-forestier/arbres-et-arbustes/le-mystere-des-couleurs-du-feuillage-en-automne) présente la chute des feuilles comme une adaptation à ce manque d'eau hivernal. À la base du pétiole, une couche de cellules se prépare à la séparation ; le Jardin botanique de Montréal cite l'éthylène, une hormone végétale, parmi les acteurs de cette chute. Un coup de vent suffit ensuite.

Les conifères comme le pin ou l'épicéa gardent leurs aiguilles, plus étroites et protégées par une couche cireuse, qui perdent beaucoup moins d'eau. Le mélèze fait exception : c'est un conifère qui jaunit et perd ses aiguilles chaque automne.

**Faire apparaître les pigments cachés**

En atelier, j'ai souvent montré une chromatographie sur papier : on écrase une feuille verte dans un peu d'alcool, on dépose une goutte de ce jus au bas d'une bande de papier filtre et on laisse l'alcool monter. Au bout d'un moment, la tache se sépare en bandes, dont une jaune qui accompagne le vert. Les enfants voient de leurs yeux que le jaune de l'automne était déjà dans la feuille d'été. Dans mes ateliers, c'est moi qui versais l'alcool, loin de toute flamme.

## Pourquoi le marron arrive à la fin

Quand les pigments eux-mêmes finissent par se dégrader et que les cellules de la feuille meurent, les couleurs vives laissent place au brun. Dans mon herbier, les feuilles pressées en plein automne gardent souvent leur jaune ou leur rouge un moment, puis la plupart brunissent avec les années, alors que la forme reste intacte. C'est un rappel que la couleur dépend de molécules fragiles, que la feuille vivante entretenait.

## Observer les couleurs, une donnée scientifique

La date à laquelle les arbres changent de couleur est suivie par des chercheurs, parce qu'elle bouge avec le climat. L'Observatoire des Saisons, programme lancé par le CNRS et animé avec l'association Tela Botanica, propose un protocole simple : noter quand environ 10 % des feuilles d'un arbre ont changé de couleur, puis quand la moitié l'a fait. Ce genre de contribution est présenté dans l'article sur [les sciences participatives](/sciences-societe/sciences-participatives/).

Un même arbre, observé d'une année sur l'autre, devient ainsi un petit instrument de mesure. D'autres articles de la rubrique [Le vivant](/vivant/) prolongent ces questions sur la façon dont les plantes et les êtres vivants s'adaptent aux saisons.

## Jaune, rouge, brun : qu'avez-vous retenu ?

Quatre questions pour vérifier ce qui se passe dans une feuille d'automne.

- **D'où vient le jaune des feuilles d'automne ?** De caroténoïdes présents toute l'année, masqués par le vert. Les caroténoïdes sont là pendant toute la saison de croissance ; ils apparaissent quand la chlorophylle disparaît. ([Le jaune et l'orangé : les caroténoïdes révélés](https://www.sciences-metisses.org/vivant/feuilles-changent-de-couleur/#le-jaune-et-lorange-les-carotenoides-reveles))
- **Quel est le principal signal qui déclenche le changement de couleur ?** L'allongement des nuits. Selon le service des forêts américain, le calendrier, c'est-à-dire la longueur des nuits, règle d'abord le moment du changement ; la météo joue sur l'éclat. ([Le signal de départ : des nuits qui s'allongent](https://www.sciences-metisses.org/vivant/feuilles-changent-de-couleur/#le-signal-de-depart-des-nuits-qui-sallongent))
- **Que sont les anthocyanes ?** Des pigments rouges ou pourpres surtout fabriqués en fin de saison. Les anthocyanes sont produites en automne, en réponse à la lumière vive et aux sucres en excès dans la feuille. ([Le rouge : les anthocyanes fabriquées au dernier moment](https://www.sciences-metisses.org/vivant/feuilles-changent-de-couleur/#le-rouge-les-anthocyanes-fabriquees-au-dernier-moment))
- **Pourquoi l'arbre démonte-t-il sa chlorophylle avant la chute ?** Pour récupérer une partie de l'azote contenu dans les chloroplastes. Les chloroplastes sont la principale source d'azote des protéines de la feuille ; les démanteler permet d'en récupérer une partie. ([L'azote, la vraie richesse de la feuille](https://www.sciences-metisses.org/vivant/feuilles-changent-de-couleur/#lazote-la-vraie-richesse-de-la-feuille))

À lire ensuite : [Une autre histoire de couleur qui change : la chimie qui fait dorer la croûte du pain.](https://www.sciences-metisses.org/matiere/reaction-de-maillard/)


## Et si on vous demande…

**Pourquoi les feuilles deviennent-elles jaunes ?**

Les pigments jaunes et orangés, les caroténoïdes, sont présents dans la feuille toute l'année. En été, la chlorophylle verte les masque. Quand elle se dégrade à l'automne, le jaune apparaît.

**D'où vient le rouge des feuilles d'automne ?**

Le rouge vient des anthocyanes, des pigments que certaines espèces fabriquent en fin d'été et en automne. Le service des forêts des États-Unis relie leur production à la lumière vive et à l'excès de sucres dans les cellules de la feuille.

**Est-ce le froid qui fait changer les feuilles de couleur ?**

Le déclencheur principal est l'allongement des nuits, plus régulier d'une année à l'autre que la température. Le temps qu'il fait joue surtout sur l'éclat et la durée des couleurs.

**Pourquoi les arbres perdent-ils leurs feuilles ?**

Perdre ses feuilles est une adaptation au manque d'eau de l'hiver : une feuille large perd de l'eau, alors que le sol gelé n'en fournit plus. Avant la chute, l'arbre récupère une partie des éléments nutritifs de ses feuilles.