Projet PHYSAP : Physique de l'ascension de la sève
Le projet PHYSAP vise à comprendre la physique du réseau le plus important sur terre pour les animaux vivants : le réseau hydraulique conduisant la sève vers les feuilles, qui permet une photosynthèse efficace et une production d'oxygène libérée dans l'atmosphère.
Ce projet explore les impacts sur ce réseau hydraulique, appelé xylème, après des périodes de sécheresse intense, anticipées dans le contexte du changement climatique mondial. Un manque de pluie initial n'a pas d'effet immédiat, mais une sécheresse persistante expose les vaisseaux des arbres à une embolie gazeuse.
Pour visualiser le xylème, imaginez des tuyaux internes à l'arbre. En cas de sécheresse, la pression de l'eau diminue, conduisant à la formation de bulles d'air, ce qu’on appelle la cavitation. Ces bulles obstruent le passage de la sève provoquant une embolie gazeuse. La largeur des vaisseaux et la structure du xylème jouent un rôle clé, par exemple, la présence de constrictions étroites limite la propagation de l’embolie. Le projet, collaboration entre physiciens et biologistes, vise à comprendre la propagation de la cavitation à l'échelle des conduits dans les plantes.
Deux phases parallèles ont été entreprises :
- L’observation détaillée des embolies dans des feuilles réelles et du bois à haute fréquence, pour la première fois avec une caméra rapide.
- La création de feuilles artificielles mimant le réseau hydraulique pour comprendre comment les bulles d'air bloquent la circulation de la sève. Ces systèmes ont été utilisés pour la première fois à deux dimensions.
Le principal résultat scientifique du projet est une compréhension détaillée de la résistance des arbres à la sécheresse. Cela peut s'avérer utile à des fins agricoles et pour la modélisation des effets du changement climatique sur les arbres.
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Découvrez le portrait de Xavier Noblin à l'origine du projet PHYSAP !
Balade scientifique en réalité augmentée
Pas besoin de loupe, de microscope, ou de machine à remonter dans le temps : de l'ADN à la circulation de la sève dans les arbres, ouvrez grand vos yeux yeux pour retrouver chacun des 11 panneaux disséminés à travers la Promenade du Paillon à Nice !
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Préparez-vous à plonger en 3D dans une portion microscopique - moins d’un demi millimètre ! - d'un tronc d’un sapin de Vancouver. Vous allez découvrir les canaux qui transportent la sève des racines aux feuilles. L'équipe du projet PHYSAP coordonnée par Xavier Noblin, observe ces canaux pour anticiper les effets des sécheresses intenses sur les arbres face au changement climatique !