Jusqu'à quelle hauteur un arbre peut-il pousser ? - Valentin Hammoudi

Retrouvez la leçon complète : https://ed.ted.com/lessons/how-tall-can-a-tree-grow-valentin-hammoudi

Pouvant atteindre plus de 100 mètres, les séquoias de Californie dominent les autres 60 000 espèces d'arbres présentes sur Terre. Mais même ces colosses semblent avoir leurs limites : aucun séquoia n'a été enregistré avec une hauteur de plus de 130 mètres. Qu'est-ce qui empêche ces arbres de grandir plus, à l'infini ? Valentin Hammoudi enquête pour comprendre pourquoi les arbres ont une hauteur limitée.

Leçon par Valentin Hammoudi, réalisée par Doug Alberts.

Pouvant atteindre plus de 100 mètres,

les séquoias de Californie dominent les
60 000 autres espèces d'arbres sur Terre.

Poussant dans les montagnes brumeuses
de la Sierra Nevada,

leurs troncs massifs supportent
les plus grands arbres connus au monde.

Mais même ces colosses
semblent avoir leurs limites.

Aucun séquoia n'a été enregistré
avec une hauteur de plus de 130 mètres -

et de nombreux chercheurs estiment que
ces arbres ne battront pas cette limite

même si ces arbres vivaient encore
pendant des milliers d'années.

Qu'est-ce qui empêche ces arbres
de grandir plus, à l'infini ?

Tout est lié à la sève.

Pour que les arbres puissent pousser,

ils ont besoin de sucres obtenus
grâce à la photosynthèse,

et de nutriments obtenus grâce
aux racines, partout où l'arbre pousse.

Et tout comme le sang circule
dans le corps humain,

les arbres ont deux types de sèves
qui coulent dans leur corps -

apportant toutes les substances
nécessaires aux cellules pour vivre.

La première est la sève élaborée.

Contenant les sucres générés par
les feuilles lors de la photosynthèse,

la sève élaborée est épaisse,
comme du miel,

et descend dans le tissu appelé phloème
pour distribuer les sucres dans l'arbre.

À la fin de son voyage,

la sève élaborée s'est transformée
en une matière aqueuse,

qui se dépose au pied de l'arbre.

Juste à côté du phloème se trouve l'autre
type de tissu de l'arbre : le xylème,

qui est rempli de nutriments et d'ions
comme le calcium, le potassium et le fer,

que l'arbre a absorbés
à travers ses racines.

Ici, à la base de l'arbre,

il y a plus de ces particules
dans un tissu que dans l'autre,

ainsi l'eau du phloème est absorbée
dans le xylème

pour rééquilibrer la balance.

Ce procédé, appelé osmose,

crée une sève brute riche en nutriments,

qui remonte alors dans le tronc pour
distribuer ces nutriments dans l'arbre.

Mais lors de son voyage, la sève fait face
à un obstacle majeur : la gravité.

Pour accomplir cette tâche herculéenne,
la sève brute s'appuie sur trois forces :

la transpiration, la capillarité
et la poussée racinaire.

Pendant la photosynthèse,

les feuilles ouvrent et ferment
des pores, appelés stomates.

Ouverts, ces pores permettent à l'oxygène
et au dioxyde de carbone

d'entrer et de sortir de la feuille,

mais ils créent aussi une ouverture
à travers laquelle l'eau s'évapore.

Cette évaporation, appelée transpiration,
crée une pression négative dans le xylème,

faisant monter le xylème aqueux
vers le haut de l'arbre.

Cette poussée est aidée par une propriété
fondamentale de l'eau appelée capillarité.

Dans des tubes très fins,

l'attraction entre les molécules d'eau

et les forces d’adhérence entre l'eau et
son environnement peut battre la gravité.

Cette capillarité est à son maximum
dans les filaments du xylème

qui sont plus fins qu'un cheveu.

Et tandis que ces deux forces
poussent la sève,

l'osmose à la base de l'arbre crée
une pression dans les racines,

poussant le xylème frais dans le tronc.

Ensemble, ces forces envoient la sève
à des hauteurs vertigineuses,

distribuant des nutriments,

créant ainsi de nouvelles
feuilles pour la photosynthèse -

très haut au-dessus des racines.

Mais malgré ces systèmes sophistiqués,

chaque centimètre est une bataille
contre la gravité.

Alors que les arbres poussent
de plus en plus haut,

l'approvisionnement en fluides vitaux
commence à s'amenuiser.

À une certaine hauteur,

les arbres ne peuvent plus se permettre
de perdre l'eau

qui s'évapore lors de la photosynthèse.

Et sans la photosynthèse nécessaire
à une croissance supplémentaire,

l'arbre tourne alors ses ressources
vers les branches existantes.

Ce modèle, appelé
« modèle à limitation hydraulique »,

est notre meilleure explication
pour comprendre pourquoi

les arbres ont une hauteur limitée,

même dans des conditions parfaites
de croissance.

En couplant ce modèle avec
des taux de croissance

et les besoins connus en nutriments
et en photosynthèse,

les chercheurs ont proposé des tailles
maximales pour des espèces spécifiques.

Jusqu'à présent, ces tailles
ont tenu bon -

car même l'arbre le plus grand du monde
est à quinze mètres sous cette limite.

Les chercheurs continuent de chercher
des explications à cette limite,

peut-être existe-t-il d'autres réponses
quant à la taille maximale des arbres.

Jusqu'à ce que nous en sachions plus,

la hauteur des arbres est encore
une façon de voir

que la gravité façonne,
au sens propre, la vie sur Terre.