Le cambium est le méristème secondaire des plantes qui produit des couches de cellules de phloème et de xylème qui enveloppent les cylindres de bois de la tige, des branches et des racines, et entraîne une croissance radiale saisonnière. Dans les écosystèmes tempérés, boréaux et certains écosystèmes tropicaux, le cambium entre en dormance hivernale, produisant des cernes annuels. Au cours du développement, le xylème subit plusieurs processus biochimiques différents tout au long de ses étapes séquentielles de maturation. La croissance secondaire représente un modèle intrigant de processus complexes de cellules individuelles qui prolifèrent progressivement et successivement au cours d'une saison de croissance. Contrairement aux méristèmes primaires (bourgeons foliaires et floraux), l'activité cambiale (par exemple la division et la différenciation cellulaires) se produit dans les plantes et ne peut pas être directement observée pendant la saison de croissance.

Les espèces indigènes aux climats plus froids sont associées à une courte saison de croissance et à une faible croissance et productivité. Aux latitudes et altitudes plus élevées, la croissance doit être achevée dans un laps de temps limité et dans des conditions moins favorables que dans les climats tempérés. Les espèces ajustent leur phénologie avec des phases de croissance et de reproduction décalées ou compressées, en fonction de facteurs environnementaux régionaux spécifiques, d'adaptations locales et de la plasticité individuelle au climat. On ne sait pas si et comment ce modèle s'applique au cambium et à sa phénologie à travers les groupes taxonomiques et les emplacements.

Un article récent dans Annals of Botany examine si les phases de production et de différenciation du xylème se produisent indépendamment les unes des autres. S'il existe des relations entre les moments phénologiques cambiaux, quelle est leur forme (par exemple, linéaire ou non) et qu'est-ce que cela implique sur les processus cambiaux et de croissance ? Les réponses à ces questions pourraient contribuer à une compréhension plus complète de la dynamique de croissance des écosystèmes forestiers et de leurs réponses possibles à grande échelle au changement climatique.

Une méta-analyse de la phénologie et de la croissance du cambium : schémas linéaires et non linéaires chez les conifères de l'hémisphère nord. (2013) Annals of Botany, 112 (9), 1911-1920.
Contexte : Le réchauffement climatique en cours a été impliqué dans le changement des schémas phénologiques tels que le moment et la durée de la saison de croissance dans une grande variété d'écosystèmes. Les modèles linéaires sont régulièrement utilisés pour extrapoler ces changements observés dans la phénologie dans le futur et pour estimer les changements dans les propriétés associées de l'écosystème telles que la productivité primaire nette. Pourtant, dans la nature, les relations linéaires peuvent être des cas particuliers. Les processus biologiques suivent fréquemment des modèles non linéaires plus complexes en fonction de facteurs limitants qui génèrent des décalages et des discontinuités, ou contiennent des seuils au-delà desquels les réponses changent brusquement. Cette étude examine dans quelle mesure la phénologie du cambium est associée à la croissance et à la différenciation du xylème parmi les espèces de conifères de l'hémisphère nord.
Méthodes : La production de cellules de xylème est comparée aux périodes d'activité cambiale et de différenciation cellulaire évaluées sur une échelle de temps hebdomadaire sur des coupes histologiques de cambium et de tissus ligneux prélevés sur les tiges de neuf espèces au Canada et en Europe sur une période de 1 à 9 ans par site à partir de 1998. à 2011.
Résultats : La dynamique de la xylogenèse était étonnamment homogène parmi les espèces de conifères, bien que des dispersions par rapport à la moyenne aient été évidemment observées. Dans la plage analysée, les relations entre les timings phénologiques étaient linéaires, avec plusieurs pentes montrant des valeurs proches ou non statistiquement différentes de 1. Les relations entre les timings phénologiques et la production cellulaire étaient nettement non linéaires et impliquaient un schéma exponentiel.
Conclusions : Les arbres ajustent leurs rythmes phénologiques selon des schémas linéaires. Ainsi, les décalages d'une phase phénologique sont associés à des décalages synchrones et comparables des phases successives. Cependant, de petites augmentations de la durée de la xylogenèse pourraient correspondre à une augmentation substantielle de la production cellulaire. Les résultats suggèrent que la durée de la saison de croissance et la quantité de croissance qui en résulte pourraient réagir différemment aux changements des conditions environnementales.