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L’écorce, clé de la verticalité des arbres
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L’écorce, clé de la verticalité des arbres

Se tenir droit n’est pas toujours facile quand on est très grand. Alors imaginez pour un arbre… Comment parvient-il à se maintenir vertical ? Comme les humains, les végétaux ont besoin d’un « squelette », assuré par la rigidité de la tige ou du tronc, et d’un système moteur qui contrôle leur posture en développant des forces pour lutter contre la gravité. Les biomécaniciens ont longtemps pensé que cette fonction motrice résultait des seules forces internes agissant dans le bois. Mais l’équipe de Bruno Clair, du laboratoire écologie des forêts de Guyane, à Kourou, et du laboratoire de mécanique et génie civil de Montpellier, vient de montrer que cette fonction est aussi assurée par une autre structure : l’écorce.

Pour comprendre le rôle de l’écorce, il faut d’abord s’intéresser au rôle du bois. Lorsqu’un arbre pousse, du bois se forme petit à petit, par couches successives, tout autour du tronc. Si une branche plus lourde pousse d’un côté, par exemple, l’arbre est déséquilibré. Il doit alors compenser ce poids en grandissant, faute de quoi il finira par tomber. « L’arbre continue de fabriquer du nouveau bois tout autour du tronc, sous l’écorce, mais en modulant son épaisseur et sa tension : du côté opposé au déséquilibre, l’épaisseur du bois formé sera plus importante et surtout il sera plus en tension », explique Bruno Clair. C’est un peu comme pour un poteau tenu par des câbles : s’il penche d’un côté, il suffit de tirer le câble à l’opposé pour le remettre droit. De même, dans l’arbre, le bois plus tendu tire sur le tronc pour le redresser.

Mais le bois n’agit pas seul. Bruno Clair et ses collègues ont cultivé des arbres tropicaux attachés à un tuteur incliné à 45 degrés. Après quelques mois de croissance, la suppression du tuteur entraînait immédiatement le redressement de la tige. Cependant, chez certaines espèces, ce redressement n’avait pas lieu si on enlevait l’écorce ! Celle-ci jouait donc un rôle crucial dans le contrôle de la posture.

Les chercheurs ont montré que c’est la structure de l’écorce qui lui confère ce rôle. Dans l’écorce, les fibres sont organisées en treillis, c’est-à-dire sous forme d’un réseau à mailles en losange. Lorsque l’arbre est déséquilibré, une plus grande quantité de bois se crée du côté opposé au déséquilibre. À cet endroit, la circonférence de l’écorce va donc augmenter, si bien que les treillis sont étirés latéralement. Par leur structure en losange, ils vont en retour engendrer des forces de traction verticales, le long du tronc. Ces forces sont plus importantes du côté opposé au déséquilibre, puisque plus de bois y est créé et l’écorce est plus étirée. Cette asymétrie va entraîner le redressement de l’arbre.

Dans leur expérience, les chercheurs ont constaté que l’écorce était plus développée sur la face supérieure des arbres et que les faisceaux du treillis de fibres (ou flammes) y étaient très écartés par des cellules de parenchyme (des cellules de remplissage) dilatées. Cette configuration entraîne bien un étirement vertical.
Ce sont donc non seulement le bois mais aussi l’écorce qui contribuent à maintenir les arbres droits. Reste à savoir dans quelle proportion : « Il y a une grande diversité mécanismes selon les espèces. Chez certaines, le bois contribue très peu, chez d’autres le bois et l’écorce contribuent à part égale. Il serait aussi intéressant de savoir si l’arbre crée en premier des cellules d’écorce ou de bois lorsqu’il a besoin de se redresser », explique Bruno Clair.

Comprendre précisément cette capacité des arbres à pousser droit pourrait s’avérer intéressant pour s’en inspirer : « Les arbres sont des machines très peu énergivores et capables, en optimisant l’organisation de leurs tissus, de redresser des troncs dont le diamètre atteint parfois une dizaine de centimètres. C’est une source d’inspiration potentielle pour la science des matériaux », conclut le chercheur.


Source : Pour la science
Crédit : B. Clair, laboratoire Ecofog (CNRS/AgroParisTech/Cirad/Inra/Université de Guyane/Université des Antilles)

Dans des coupes réalisées sur des branches d’arbre, comme le cacaoyer rivière (Pachira aquatica), on observe que les faisceaux du treillis de fibres sont organisés en flammes (colorées en rouge, à droite). Ces faisceaux sont séparés par des cellules non lignifiées de parenchyme (en bleu).

L’écorce, clé de la verticalité des arbres Actualités

L’écorce, clé de la verticalité des arbres

Se tenir droit n’est pas toujours facile quand on est très grand. Alors imaginez pour un arbre… Comment parvient-il à se maintenir vertical ? Comme les humains, les végétaux ont besoin d’un « squelette », assuré par la rigidité de la tige ou du tronc, et d’un système moteur qui contrôle leur posture en développant des forces pour lutter contre la gravité. Les biomécaniciens ont longtemps pensé que cette fonction motrice résultait des seules forces internes agissant dans le bois. Mais l’équipe de Bruno Clair, du laboratoire écologie des forêts de Guyane, à Kourou, et du laboratoire de mécanique et génie civil de Montpellier, vient de montrer que cette fonction est aussi assurée par une autre structure : l’écorce.

Pour comprendre le rôle de l’écorce, il faut d’abord s’intéresser au rôle du bois. Lorsqu’un arbre pousse, du bois se forme petit à petit, par couches successives, tout autour du tronc. Si une branche plus lourde pousse d’un côté, par exemple, l’arbre est déséquilibré. Il doit alors compenser ce poids en grandissant, faute de quoi il finira par tomber. « L’arbre continue de fabriquer du nouveau bois tout autour du tronc, sous l’écorce, mais en modulant son épaisseur et sa tension : du côté opposé au déséquilibre, l’épaisseur du bois formé sera plus importante et surtout il sera plus en tension », explique Bruno Clair. C’est un peu comme pour un poteau tenu par des câbles : s’il penche d’un côté, il suffit de tirer le câble à l’opposé pour le remettre droit. De même, dans l’arbre, le bois plus tendu tire sur le tronc pour le redresser.

Mais le bois n’agit pas seul. Bruno Clair et ses collègues ont cultivé des arbres tropicaux attachés à un tuteur incliné à 45 degrés. Après quelques mois de croissance, la suppression du tuteur entraînait immédiatement le redressement de la tige. Cependant, chez certaines espèces, ce redressement n’avait pas lieu si on enlevait l’écorce ! Celle-ci jouait donc un rôle crucial dans le contrôle de la posture.

Les chercheurs ont montré que c’est la structure de l’écorce qui lui confère ce rôle. Dans l’écorce, les fibres sont organisées en treillis, c’est-à-dire sous forme d’un réseau à mailles en losange. Lorsque l’arbre est déséquilibré, une plus grande quantité de bois se crée du côté opposé au déséquilibre. À cet endroit, la circonférence de l’écorce va donc augmenter, si bien que les treillis sont étirés latéralement. Par leur structure en losange, ils vont en retour engendrer des forces de traction verticales, le long du tronc. Ces forces sont plus importantes du côté opposé au déséquilibre, puisque plus de bois y est créé et l’écorce est plus étirée. Cette asymétrie va entraîner le redressement de l’arbre.

Dans leur expérience, les chercheurs ont constaté que l’écorce était plus développée sur la face supérieure des arbres et que les faisceaux du treillis de fibres (ou flammes) y étaient très écartés par des cellules de parenchyme (des cellules de remplissage) dilatées. Cette configuration entraîne bien un étirement vertical.
Ce sont donc non seulement le bois mais aussi l’écorce qui contribuent à maintenir les arbres droits. Reste à savoir dans quelle proportion : « Il y a une grande diversité mécanismes selon les espèces. Chez certaines, le bois contribue très peu, chez d’autres le bois et l’écorce contribuent à part égale. Il serait aussi intéressant de savoir si l’arbre crée en premier des cellules d’écorce ou de bois lorsqu’il a besoin de se redresser », explique Bruno Clair.

Comprendre précisément cette capacité des arbres à pousser droit pourrait s’avérer intéressant pour s’en inspirer : « Les arbres sont des machines très peu énergivores et capables, en optimisant l’organisation de leurs tissus, de redresser des troncs dont le diamètre atteint parfois une dizaine de centimètres. C’est une source d’inspiration potentielle pour la science des matériaux », conclut le chercheur.


Source : Pour la science
Crédit : B. Clair, laboratoire Ecofog (CNRS/AgroParisTech/Cirad/Inra/Université de Guyane/Université des Antilles)

Dans des coupes réalisées sur des branches d’arbre, comme le cacaoyer rivière (Pachira aquatica), on observe que les faisceaux du treillis de fibres sont organisés en flammes (colorées en rouge, à droite). Ces faisceaux sont séparés par des cellules non lignifiées de parenchyme (en bleu).

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020

EXPOSITION
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 6 janvier 2019

EXPOSITION
"GRAINES"

Elles sont partout… Du petit-déjeuner au coucher, dans nos vêtements, dans notre alimentation, dans nos parcs et jardins… sans même y penser elles font partie de notre quotidien et sont un pilier de la biodiversité végétale.
Cette nouvelle exposition, très ludique, propose à tous les visiteurs de découvrir une grande variété de graines d’ici et d’ailleurs et de s’interroger sur leurs enjeux dans un contexte de changement climatique et sociétal.

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


Jusqu’au 31 mars 2019

EXPOSITION PLEIN-AIR
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 22 avril 2019

EXPOSITION "FROID"

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


41 - Loir et Cher

Jusqu'au 31 décembre

LES JARDINS DE CHAMBORD

Le château a retrouvé en 2017 ses jardins à la française du XVIIIe siècle avec six hectares et demi au pied de la façade nord du château : plus de 600 arbres, 800 arbustes, 200 rosiers, 15 250 plantes...

Office de Tourisme de Blois-Chambord
23 place du château
41000 Blois
02 54 90 41 41
www.bloischambord.com


44 - Loire Atlantique

 

Du 8 au 19 mai 2019

EXPOSITION
"LES FLORALIES INTERNATIONALES DE NANTES"

Lors de cette prestigieuse manifestation florale, les visiteurs seront invités à découvrir dans le cadre exceptionnel du Parc de la Beaujoire des scènes ornementales élaborées par des professionnels et des amateurs passionnés.
Une représentation florale de haut niveau qui contribuera à les étonner, les dépayser, les faire rêver...

Floralies Internationales
Parc des Expositions de la Beaujoire
Route de Saint-Joseph de Porterie
44300 Nantes
http://comite-des-floralies.com/fre/


61 - Orne

Jusqu'au 23 décembre

EXPOSITION "LES HAIES"

Ecomusée du Perche
Prieuré de Sainte-Gauburge
61130 Saint-Cyr-la-Rosiere
02 33 73 48 06
www.ecomuseeduperche.fr


76 - Seine Maritime

Jusqu'au 15 décembre

EXPOSITION
"L’ABBÉ PIERRE PHOTOGRAPHE, UN REGARD SUR LE MONDE"

L'exposition présente soixante-dix photographies inédites prises par l’abbé Pierre lui-même dans de nombreux pays. Elles témoignent de la vitalité des personnes pauvres dans le monde et dévoilent le regard lucide et plein d’amour.

Centre abbé Pierre - Emmaüs
Route d'Emmaüs
76690 Esteville
02 35 23 87 76
www.centre-abbe-pierre-emmaus.org

Lieux:

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