La montée de la sève brute et l'evapo-transpiration

Thèmes abordés

Evapotranspiration, transpiration foliaire, stomate, tension superficielle, capillarité, sève brute

Résumé du document

La sève brute est un liquide physiologique qui circule dans les plantes et qui leur apporte de l'eau et des sels minéraux. Ces éléments nutritifs sont directement prélevés dans le sol.
Il existe deux types de sèves : - la sève élaborée, qui est un liquide nutritif constitué d'eau et de sucres produits grâce à la photosynthèse. Elle circule des sources vers les puits (des feuilles vers les racines).
- la sève brute, qui circule au niveau des éléments conducteurs du xylème. Elle monte depuis les racines jusqu'en haut des végétaux, qui peuvent parfois mesurer plusieurs dizaines de mètres. Cette montée est due à plusieurs phénomènes physiques ainsi qu'à l'aspiration foliaire et aux interactions existant au niveau des éléments conducteurs du xylème.

Extraits

[...] Pour modéliser la sève brute nous avons utilisé de l'eau avec du colorant afin de suivre la progression dans le tube. A l'extrémité des tubes capillaires on a placé un bouchon poreux. On a ensuite rempli le tube capillaire d'eau non coloré et on l'a placé dans un bécher contenant du colorant dilué dans de l'eau (en prenant la précaution de ne pas avoir de bulles d'air). On constate que l‘eau avec colorant monte dans le tube capillaire. Pour certaines expériences on chauffe alors le bouchon poreux afin de voir si la température extérieure influence la montée de la sève brute. [...]

[...] On veut observer les variations de diamètres des vaisseaux de xylème. Pour cela on mesure les diamètres de xylème des coupes effectuées grâce au logiciel Motic Image plus 2,0. On trouve un diamètre moyen de 64,7 µm avec une incertitude de 8,6 µm. Nous pouvons alors, d'après les résultats obtenus, considérer que le diamètre est constant pour une même plante et tout le long de la tige. Coupe longitudinale de tige 1cm=80µm Expérience On a placé dans neuf bocaux de même volume (de 1.5 litres chacun), à 18°C face à une fenêtre, un rameau d'Impatience plongé dans un bécher rempli d'eau. [...]

[...] On peut alors en conclure que de l'eau s'est évaporée à travers le bouchon poreux, ce qui reflète bien le phénomène de transpiration au niveau des feuilles. De plus, on a constaté que la montée du fluide était plus marquée lorsque le capillaire était soumis à un chauffage. On en conclut que l'eau contenue dans le capillaire s'est évaporée ce qui a provoqué une montée du liquide. Enfin, on a vu que plus le capillaire était de petit diamètre et plus la montée de l'eau était importante. [...]

[...] Il existe, depuis le bas de la tige jusqu'à l'extrémité des feuilles, une colonne d'eau continue grâce à la cohésion des molécules d'eau assurées par les liaisons hydrogènes. L'eau est un liquide aux propriétés particulières. La sève brute est constituée à 99% d'eau, le reste étant des sels minéraux. Cela contribue fortement à la montée de cette sève. En effet, les molécules d'eau sont des petites molécules très polaires qui font et défont des liaisons hydrogènes sans cesse ce qui confère à l'eau une grande cohésion. [...]

[...] De plus, nous avons vu que plus la surface foliaire était importante, plus l'évaporation était intense et donc plus la sève brute circule, monte, rapidement. - les phénomènes de tension et de pression superficielle due aux interactions entre les molécules d'eau, qui ont une très forte cohésion, et la surface des parois des vaisseaux conducteurs de xylème. Enfin, plus le diamètre est petit plus la sève brute, modélisée par l'eau, monte rapidement. Ainsi par des processus ne nécessitant aucun apport d'énergie les plantes, des plus petites aux plus grandes, comme les impatiences, peuvent faire circuler la sève afin de répondre à leurs besoins. [...]