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Montée de la sève brute




  1. #1
    Josquin

    Montée de la sève brute

    Bonjour tout le monde.

    J'ai une question, qui a déjà été posée plusieurs fois sur ce forum, mais sans que les explications aillent assez loin à mon goût... D'ou ce message !

    Il concerne la montée de la sève brute, en particulier chez les arbres.

    On est bien d'accord sur une chose : la transpiration foliaire est le principal facteur.

    En effet, la poussée racinaire n'est due qu'à quelques ions confinés à l'intérieur de l'endoderme de la racine. Donc, au mieux, ça pousse sur quelques dizaines de cm, mais pas sur 50 m !

    La capillarité est elle aussi négligeable : les vaisseaux des angiospermes ont un diamètre de quelques dixiènes de mm, c'est à dire pas si petit que ca. Ca fait un peu monter la sève, mais pas tant que ça non plus.

    Donc, on a bien une traction par les feuilles. Très bien. Mais la cavitation alors ??? Autant que je sache, la cavitation se produit lorsque la pression d'un liquide diminue jusqu'à passer en dessous de la pression de vapeur saturante : il y a littéralement ébullition. A 20°C, je crois que la pression de vapeur saturante de l'eau est de l'ordre de 0,02 bar, soit rien du tout. N'empèche, il suffit de tirer une colonne d'eau de 10 m pour y arriver.

    Or le fait est que certains arbres atteignent les 100 m (ils sont américains, je sais, mais même s'ils ne font rien comme les autres, ils ont le droit d'exister) !!! Mais parbleu, que fait la pression là dedans ??? A la base, elle est proche de la pression atmosphérique. Donc à 10 m de hauteur, il elle devrait atteindre la pression de vapeur saturante de l'eau (différence de P = ro*g*h). Or ce n'est pas le cas, elle monte jusqu'à 100 m, au nez et à la barbe de mon esprit qui s'entortille avec de frèles considérations pascaliennes...

    Mon prof de bio (Alleluia ! Gloire à son nom !) m'a dit que les parois transversales présentes dans les tubes de xylème des pinophytes permettaient d'éviter la cavitation. 1°) Pourquoi ? 2°) Et les angiospermes qui ont des vaisseaux de xylème bêtement continus, ils comptent sur quel miracle pour éviter la cavitation (manifestement, le miracle existe, car nos forêts sont jusqu'à preuve du contraire bel et bien faites en grande partie d'angiospermes de plus de 10 m...) ?

    (Ceci est une parenthèse, qui souligne que le passage qui suit est important, mais toutefois moins capital en ce qui concerne l'avenir de l'humanité : pourquoi le fait que l'eau puisse être "tirée" par le haut serait-il dû à la cohésion du dit liquide ? Je comprends ca comme la présence de liaisons H entre les différentes molécules d'eau. Mais ceci n'est-il pas responsable uniquement de la tension superficielle de l'eau ? Pour moi, la propriété évoquée est due à l'incompressiblité de l'eau (et de la même façon, de son "indécompressibilité", soit la capacité à peu changer de volume lors d'une décompression), qui est la caractéristique de tous les liquides, y compris les individualistes et autres égoïstes, dont les molécules refusent de se tendre la main comme dans la merveilleuse société qu'est la goutte d'eau.)

    Voilà, moi ça bouleverse ma conception du monde et mes hautes reflexions philosophico-physico-transcendanto-frapadingues. Alors, je vous en supplie, au nom de Pascal, Archimède, Newton et Bach (oui, je sais il a rien à faire ici lui, mais c'est un génie aussi, un peu de publicité ne fait de mal à personne), pouvez vous me donner une réponse à cette question cruciale ???

    Bon c'est bien beau, mais rassurez-vous, ce n'est pas seulement par idéalisation utopique de l'exaltation de la part sublimement spirituelle de l'homme que je pose cette question, c'est aussi que je passe normale sup dans 3 semaines et que s'ils me demandent d'expliquer comment la sève monte, je risque de sécher... ce qui paraitrait une bonne leçon face à des problèmes de transpiration... je vous dis pas, les sueurs froides...

    Sur ce, bonne soirée à toutes et à tous et merci de me répondre !!!

    Josquin, pour vous servir.

    -----

    Dernière modification par Josquin ; 14/04/2005 à 22h21. Motif: Faute d'orthographe

  2. Publicité
  3. #2
    L'Hérétique

    Re : Montée de la sève brute

    Salut,
    Il me semble qu'à force d'annalyser de plus en plus finement, on oublie que ce sont souvent des forces conjugées qui sont à l'origine de presque tout phénomène. Ais-je tord ?
    Dans le cas des arbres, il y a la pression osmotique aliée à la capillarité et aux autres forces que tu as citées.
    A++

  4. #3
    Clr

    Re : Montée de la sève brute

    Salut Josquin,
    Je vois qu'on est dans les même chapitres de révisions.

    Citation Envoyé par Josquin
    Mon prof de bio (Alleluia ! Gloire à son nom !) m'a dit que les parois transversales présentes dans les tubes de xylème des pinophytes permettaient d'éviter la cavitation. 1°) Pourquoi ? 2°) Et les angiospermes qui ont des vaisseaux de xylème bêtement continus, ils comptent sur quel miracle pour éviter la cavitation (manifestement, le miracle existe, car nos forêts sont jusqu'à preuve du contraire bel et bien faites en grande partie d'angiospermes de plus de 10 m...) ?
    Dans mon cours ... J'ai (en raccourcissant) : Les risques de cavitation/ambolie gazeuse dans les gros vaiseaux sont résolus par la persistance d'éléments de cloison transversale retenant les bulles et ainsi la sève brute passe par les ponctuations latérales. Les bulles disparaissent la nuit quand la sève brute repasse sous pression.

    C'est pas très clair pour moi non plus.

    Dis moi si ça t'éclaire.

    A plus .

    Clé.


  5. #4
    vero0oo

    Re : Montée de la sève brute

    Bonjour,

    Je suis d'accord, l'aspiration foliaire est bien le moteur principal de la montée de la sève brute, mais ne permet en théorie de faire monter la sève que sur 10m (contre 1 à 2m pour la pression racinaire et la force de capillarité).

    Donc le mystère persiste... Mais...
    La capillarité est elle aussi négligeable : les vaisseaux des angiospermes ont un diamètre de quelques dixiènes de mm, c'est à dire pas si petit que ca. Ca fait un peu monter la sève, mais pas tant que ça non plus.
    ... je me demandais si les forces de capillarité ne pouvaient pas être plus importantes que tu ne le dis, au niveau des ménisques qui se forment dans la chambre sous-stomatique, dans les méats... (diamètre plus petit que dans les trachéides?)

    Mes profs de bio ont toujours insisté sur la cohésion des molécules d'eau (entre elles et avec les parois du xylème), qui intervient bien dans le phénomène d'évapotranspiration : lorsqu'une pellicule d'eau s'évapore par un stomate ouvert, cela crée une tension dans le xylème, et tire la "prochaine" molécule d'eau qui tire à elle les suivantes, et ainsi de suite, grâce aux liaisons H (4 par molécule d'eau) (explication avec les mains, mais c'est comme ça que je l'ai compris...)
    En fait, je ne vois pas trop où l'incompressibilité des liquides intervient? (vapeur plus diffuse, donc rupture de la cohésion par rapport au liquide - mais cette cohésion ne serait pas si importante avec un liquide apolaire, je crois)

    En ce qui concerne l'embolie gazeuse, je pensais que les cellules du xylème chez tous les végétaux supérieurs (pas seulement les pinophytes) communiquaient par des ponctuations, permettant une déviation de la colonne d'eau bloquée...

    En tous cas, vous avez raison de vous renseigner, c'est une question classique aux oraux de bio et de physique des ENS (pour les écrits, il me semble que c'est plutôt des questions de synthèse, non?). Mais Josquin, rappelle toi qu'aux ENS un bon raisonnement vaut mieux que des connaissances encyclopédiques (évidemment, il faut maîtriser le programme)...

    Essayez de poster chez les physiciens...

    Bon courage, Clr et Josquin!

  6. #5
    Josquin

    Re : Montée de la sève brute

    Pour le coup des parois transversales, c'est en gros ce que j'avais, mais même avec ça, je ne comprends pas trop !!! On a toujours une différence de pression a priori irréalisable...
    Est-ce qu'on peut trouver quelque part un diagramme qui donne l'évolution de la pression du xylème en fonction de la hauteur ? Ca permettrait de dire ce qui va et ce qui va pas avec un peu plus de précision !!!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    OlivierDu

    Re : Montée de la sève brute

    Les différents mécanismes en cause sont bien détaillés dans l'énoncé du problème:
    http://www.polytechnique.fr/concours...ompoPhysPC.pdf

    Bon courage

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