Quelle est la taille d'une feuille? C'est une question importante car la taille des feuilles affecte de nombreuses propriétés, telles que sa capacité à capter la lumière à l'ombre ou sa sensibilité aux herbivores. Cela peut sembler une tâche simple à découvrir, mais les données sur la taille des feuilles n'ont été cataloguées que pour environ 8% des espèces. Schrader et ses collègues notent que pour de nombreuses autres espèces, il existe des descriptions taxonomiques. Ils ont développé une nouvelle technique pour estimer la surface foliaire basé sur la longueur, la largeur et, parce que les feuilles ne sont pas rectangulaires, une description de la forme.
Comprendre la taille des feuilles est essentiel car les feuilles plus grandes peuvent avoir des caractéristiques très différentes des feuilles plus petites. Schrader et ses collègues soulignent que la taille des feuilles sera également corrélée avec des fleurs plus grandes, des entre-nœuds plus grands et des rameaux plus épais. Ils ajoutent que d'autres facteurs comme la température des feuilles peuvent varier, affectant la photosynthèse, la transpiration et la respiration.
Avant les logiciels de reconnaissance d'images, le calcul de la surface foliaire était une tâche laborieuse. Cette demande signifie qu'il existe une grande lacune dans les connaissances sur les espèces décrites. Même maintenant, il n'est pas toujours pratique d'utiliser des techniques informatisées in situ.
La pratique actuelle consiste à multiplier la longueur et la largeur par ⅔ pour obtenir la surface foliaire, d'après Cain & Castro. Schrader et ses collègues commentent que même pour les arbres brésiliens, où l'approximation a été développée, cela conduirait à une surestimation ou une sous-estimation de la taille dans la plupart des cas. Pour cette raison, les auteurs ont essayé de quantifier l'effet de la forme des feuilles pour améliorer la précision des estimations et ont comparé leurs résultats à la reconnaissance d'images pour tester la validité de la méthode d'estimation.
"Le CF [facteur de correction] spécifique à la forme des feuilles a obtenu de meilleurs résultats en termes d'exactitude et de précision que le CF de 2/3 pour presque toutes les feuilles, quelle que soit leur forme, ce qui était, en particulier pour les feuilles lobées, très biaisé", écrivent les auteurs. « Nous voyons un grand potentiel dans l'application de notre approche aux données obtenues à partir des descriptions d'espèces ou de grandes bases de données. De plus, cette méthode peut être utilisée pour le travail de terrain ou sur des justificatifs d'herbier sensibles, en particulier lorsque des mesures in situ non destructives sont nécessaires. Lorsque seules des informations taxonomiques sont disponibles, les FC spécifiques à la famille peuvent être utilisées comme alternative à la forme des feuilles. En tant que telle, l'estimation de la taille des feuilles basée sur le produit de la longueur, de la largeur et de la forme d'une feuille ou d'une CF spécifique à la taxonomie peut combler en toute confiance les lacunes dans la taille des feuilles pour de nombreuses espèces végétales dans le monde.
D'autres facteurs comme la douceur des bords des feuilles peuvent également avoir un effet. Les dentelures sur les bords réduiront également la surface foliaire, mais l'équipe a constaté que cela avait un effet beaucoup plus faible.
"Théoriquement, le CF pourrait être fourni pour chaque combinaison de forme de feuille, de niveau d'incision et d'autres morphologies de feuille. Cela peut améliorer la précision de l'estimation de la taille des feuilles, mais nécessiterait également une catégorisation plus stricte des formes des feuilles et l'adoption d'une terminologie morphologique standard à l'échelle mondiale. Étant donné que les catégorisations actuelles offrent des avantages différents selon l'étendue des passionnés de feuilles, nous nous abstenons de suggérer une telle approche. L'une des intentions de notre approche était de fournir une solution facilement applicable et fiable pour estimer la taille des feuilles sur différentes ressources de données. Une catégorisation très fine des morphologies des feuilles compenserait cela, rendant l'estimation simple et rapide de la taille des feuilles fastidieuse », écrivent Schrader et ses collègues.
En plus d'accélérer les travaux sur les habitats modernes, l'équipe voit également des applications ailleurs. Par exemple, les formules peuvent être appliquées là où il n'existe pas de feuilles vivantes actuelles - comme trouver des zones foliaires pour les plantes conservées uniquement sous forme de fossiles. De cette façon, l'équipe pense que son travail peut soutenir davantage de recherches. Ils concluent: "Nous espérons que la compréhension des fonctions d'échelle des dimensions des plantes pourrait aider à combler les principales lacunes dans les connaissances, nous rapprochant d'une compréhension complète de la variation morphologique des plantes du monde."
