Comment la sève circule dans un arbre ?

Comme le sang chez les animaux, la sève circule dans les arbres, allant des racines jusqu'au feuille et inversement. Elle transporte tous les nutriments indispensables à leur survie. Mais comment circule-t-elle ? Comment intervient-elle dans le fonctionnement d'un arbre ? Et comment défie-t-elle la loi de la gravité pour arriver jusqu'à la cime qui se trouve parfois à plus de 100 mètres de haut ?

Comment la sève circule dans un arbre ?

Deux réseaux de distribution, et deux types de sève

A l'intérieur du tronc et des branches, la sève suit un parcourt bien précis, et elle est canalisée par des vaisseaux spécifiques :

  • La sève brute circule des racines vers les feuilles. Elle est principalement composée d'eau et de nutriments et circule dans des tissus que l'on appelle le xylème. On l'appelle aussi sève montante.
  • La sève élaborée est le résultat de la photosynthèse par les feuilles. Chargée en sucres elle va circuler en sens inverse de la sève brute, c'est à dire des feuilles vers les racines, dans des tissus que l'on appelle le phloème. Elle est aussi appelée sève descendante.

Le xylème est situé sur la partie interne et il est beaucoup plus imposant que le phloème qui lui est situé juste sous l'écorce. Cette différence de taille est principalement due à la transpiration. Une part importante de l'eau puisée par les racines est perdue par évaporation au niveau des feuilles lors de la photosynthèse. Entre le xylème et le phloème se trouve le cambium, une couche de cellule qui va produire du xylème vers l'intérieur et du phloème vers l'extérieur. C'est le cambium qui est responsable de la formation du bois et de la croissance circulaire des arbres !

C'est parce qu'il y a deux réseaux de sève bien différenciés que l'on peut appliquer la technique du marcottage, qui consister à découper un anneau d'écorce et creuser jusqu'au xylème. La sève descendance est coupée et va générer de nouvelles racines à l'endroit souhaité.

Comment la sève monte-elle dans les arbres ?

Les animaux sont dotés d'un coeur afin de faire circuler le sang jusqu'aux organes. Or les arbres et les plantes en général n'en possèdent pas. Alors comment la sève peut-elle monter jusqu'à la cime, parfois située à des dizaines de mètres de haut ? Le fonctionnement d'un arbre a encore bien des secrets, et le sujet a longtemps fait débat au sein de la communauté scientifique.

Ce n'est que depuis une dizaine d'années que l'on a une idée assez précise des mécanismes impliqués dans l'ascension de la sève, même si la question n’est pas entièrement résolue.

Les études semblent montrer que pour réaliser cette prouesse, les plantes ont recours à trois phénomènes complémentaires :

  • L’osmose, qui est un phénomène qui se produit lorsque deux solutions de concentrations différentes se trouvent séparées par une membrane semi-perméable. Les racines, à travers de leurs poils absorbants, absorbent l'eau et les nutriments dans le sol. Comme la concentration à l'intérieur du xylème est inférieure à celle du sol, cette différence de pression engendre une montée du niveau d’eau dans le xylème. Il s'agit de la première étape du pompage, mais elle ne peut suffire car le simple phénomène d'osmose ne permet pas d'élever de l'eau à une hauteur de plus de 20 mètres.
  • La capillarité, c’est-à-dire la capacité des liquides à se déplacer dans des tissus poreux, comme c’est le cas des vaisseaux conduisant la sève brute ;
  • L’évaporation se produit au niveau des feuilles. Seul 10 % environ de l’eau puisée dans le sol sert à la photosynthèse, le reste est évaporé lors de la transpiration foliaire. Sous l’effet de la chaleur, une partie importante de l’eau contenue dans la sève se transforme en vapeur, ce qui crée une légère dépression dans les vaisseaux du xylème. Cette dépression agit comme une pompe et aspire la sève vers le haut.

La transpiration est ainsi principalement à l'origine de la circulation de la sève dans l'arbre. En transpirant, il libère de l'eau et absorbe l'eau du sol pour compenser cette perte. Comme il existe une cohésion importante entre les molécules d'eau, la colonne d’eau de ne pas se rompre. Lorsqu'il y a transpiration, les molécules d'eau en s'évaporant sont remplacées par celles du dessous, et ainsi la colonne d'eau monte. Les forces exercées sur celle-ci permettent une ascension a des hauteurs vertigineuses.

Bruno, alias Vital Bonsaï
Avant tout, un passionné de bonsaï
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