LES FONCTIONS DES FEUILLES
Le carbone de l'organisme végétal dérive du gaz acide carbonique; du moins je ne connais pas une expérience de quelque valeur, ou un fait agricole suffisamment contrôlé, qui permette de lui assigner une autre origine. Cependant la question que je vais agiter d'abord est celle de savoir si le gaz acide carbonique pur est réductible, décomposablc par les feuilles exposées à la lumière.
Dans les conditions normales, l'air atmosphérique ne contient pas au delà de 4 à 5 dix-millièmes d'acide carbonique, tandis que l'atmosphère confinée dans la terre en renferme quelques centièmes. Il s'ensuit que le gaz acide carbonique en contact, soit avec les feuilles, soit avec les racines, est toujours mêlé à une proportion considérable d'oxygène ; les expériences de Théodore de Saussure tendent d'ailleurs à faire croire que le concours de ce dernier gaz est nécessaire pour que les végétaux décomposent l'acide carbonique. Ce savant observateur a reconnu que de jeunes plantes prospérant dans de l'air atmosphérique, où il entre -j et mieux encore -Jj d'acide carbonique, meurent quand elles sont placées dans une atmosphère uniquement formée de ce gaz.
Ainsi, des recherches de Saussure il résulterait que les
( 268 ) feuilles ne Ponctionnent plus à la lumière dans l'acide carbonique pur; que la décomposition de ce gaz par les parties vertes des végétaux n'a lieu qu'en présence de l'oxygène et que le mélange gazeux le plus favorable à la décomposition est celui qui consiste en 8 de gaz acide et 02 d'air atmosphérique. Les résultats énoncés par Saussure me semblent apporter plutôt une présomption qu'une preuve de inertie du gaz acide carbonique pur dans son contact avec les organes folaciés. En effet, l'expérience a porté sur une plante enUcre, par conséquent sur des racines consommant et sur des feuilles produisant de l'oxygène ; or, si l'on admet pour un instant que les feuilles ont fonctionné normalement, il a pu arriver que l'oxygène qu'elles ont émis ne compensait pas l'absorption exercée par les racines de sorte que le phénomène de la décomposition opérée par les ienillesa pu passer inaperçu ; l'insuffisance de l'oxygène dans 1 atmosphère confinée suffirait alors pour expliquer pourquoi la plante est morte peu de temps après avoir séjourné à la lumière dans le gaz acide carbonique pur. n
Cette supposition est d'ailleurs assez peu fondée, je m empresse de le reconnaître, mais elle justifie, ce me semble, la nécessité qu'il y a , dans l'étude des relations des végétaux avec l'atmosphère, de scinder les observations en recherchant séparément comment se comportent les feuilles, comment se comportent les racines; en un mot, elle rappelle qu'il ne convient pas d'observer à ia fois, dans un même milieu gazeux, des fonctions indépendantes et en quelque .sorte antagonistes; sauf, plus tard, bien entendu, à étendre cette étude à la plante prise dans son ensemble. C'est le programme que je me suis trace. J
Pour décider si réellement les parties vertes ne décomv posaient pas l'acide carbonique sans le concours de l'oxygène, je plaçai au soleil une feuille dans du gaz acide car-
( st>9 ) boni que pur, et, dans la prévision d'une décomposition, on instituait une autre expérience comme terme de comparaison, consistant à mettre une feuille semblable à la première dans un mélange d'acide carbonique et d'air atmosphérique. La durée de l'exposition au soleil éiaii la même de part et d'autre; par conséquent, chaque feuille était soumise à la même intensité de lumière et de chaleur. Voici les résultais :
Expérience du ii juillet i86j.
I. Feuille de laurier-cerise dans le gaz acide carbonique. — ■ On a introduit dans du gaz acide carbonique putune feuille pesant 2 sr ,o8, ayant une surface de 6- centimètres carrés sur un côté du limbe, soit i34 centimètres carrés pour la superficie totale. L'appareil a été exposé au soleil pendant quatre heures, de y h i5' n du malin à i 1 ' iS'"
de l'après-midi.
Aci'Ie enrbonique. Oxygène. Azo'e.
Avant l'exposition Aptes l'exposition
Différences. . .
Gaz.
-hO, 2
(') Acide carbonique introduit, 9/ cc ,i; température, i^", t8j baromètre, 73S" lm ,5.
' ' ' mm
r. . , i haut. . . ..... i68,g
Colonne de mercure : ',
( ba* '"Ç)." 1
Colonne déprimante i°,3
Uaromèlrp 7 >8 ,5
Correction pour température i , 58
Tension ia,o(j
Pression GS'j,5(j
Gaz à o" £t pression : o ,n ,76 = 83 cc ,i.
Voir les Noies ('), (') et (*) pa<;o 270.
( 2 7° ) En quatre heures, la feuille aurait décomposé 4«, 2 de gaz acide carbonique; d'après sa superficie, ce serait o cc ,oo8 par heure et par centimètre carré.
IL Feuille de laurier-cerise placée dans un mélange d'air et d'acide carbonique. — Comme terme de comparaison, on avait exposé en même temps au soleil, dans une atmosphère formée d'air et de gaz acide carbonique, pendant quatre heures, une feuille de laurier-cerise dont la superficie était de 124 centimètres carrés.
Le mélange renfermait :
Gaz acide carbonique 26 , 1 (M
Air atmosphérique 61 4
Gaz.
Acide carbonique. Oxygène
Avant 1 exposition . . 87 , 5 26 , 1
Après l'exposition. . 89, 5 («) 4,9
Différences.
Azote.
Le volume de l'oxygène développé sous l'influence de la lumière excède de près de 2 centimètres cubes le volume de l'acide carbonique disparu. Cela provient probablement
Volume. Tompér. Pression. Réduil.
,.v . , ,, . . cc mm ce
(•) Après l'exposition 97 , 9 ,4,9 688,25 84,0
C) Après l'absorption par le
phosphore ç/,,o iG,6 670,0 -8,1
(*) Les 94 centimètres cubes de gaz mis en contact avec la potasse ont laissé un résidu de o cc ,3, que l'on a considéré comme de l'azote. Ce volume est à déduire du volume de l'azote: 78 e0 , 1.
Volume. Tempér. Pression. Réduit.
( S J Gaz acide carbonique.. . 30, 1 14,2 579,0 26,1
Air atmosphérique -+- CO' 101,2 16,2 697,75 87,5
(") Après l'exposition 103,0 14,9 -o3,i 89,5
Après l'absorption par le
phosphore G8,65 iG,G G3r,i 53,7Az+CO'
Après l'absorption par la
potasse 62,3 iG,8 G3q,o 48,8Az
( 2 7ï ) de ce que l'accroissement de volume constaté après l'exposition au soleil est dû à une émission de gaz acide carbonique condensé dans la feuille; si l'on en lient compte, il y a presque égalité entre le volume de l'acide carbonique disparu et le volume de l'oxygène apparu.
Après l'exposition.
Différences. . .
Acide
Gaz.
carbonique.
Oxygène.
Azote.
ce
ce
ce
En quatre beures, la feuille de laurier-cerise a décomposé 23 cc ,2 de gaz acide carbonique; c'est, d'après sa surface, o cc ,o47 P ar centimètre carré et par heure, près de six fois autant qu'en a décomposé, dans le même espace de temps, un centimètre carré de la feuille fonctionnant dans le gaz acide carbonique pur.
EXPÉMEKCE DU l4 JUILLET l86^.
I. Feuilles de laurier-rose placées dans le gaz acide carbonique. — Deux feuilles semblables ont été mises à 9 beures du matin dans du gaz acide carbonique, et exposées au soleil jusqu'à 1 heure de l'après-midi.
Le limbe de chaque feuille avait 22", 5; la superficie des deux feuilles présentait par conséquent une surface de
50 centimètres carres
Acide
Gaz.
'arboniqut
. Oxygène
Azole.
Avant l'exposition. .
ce
ce
ce 0,0
Après l'exposition..
Différences. . . .
Volume.
Temnor.
Pression.
Réduit.
(') Gaz acide carbonique
mm 687,58
ce
Après absorption par
le
Après absorpt. par Ka
( 2 7 2 ) D'après le faible volume d'azote mesuré, on peut supposer que les feuilles avaient ajouté à l'atmosphère dans laquelle elles étaient confinées o",3 de gaz acide carbonique, ce qui porterait à 4 centimètres cubes le volume du gaz qui aurait disparu.
^ En quatre heures d'exposition au soleil, les deux feuilles n'avaient décomposé que 4 centimètres cubes de gaz acide carbonique : o cc ,oio par centimètre carré de feuille dans une heure.
II. Feuilles rie laurier-rose dans un mélange d'air et de gaz acide carbonique. — Deux feuilles semblables aux feuilles qui avaient fonctionné dans le gaz acide carbonique pur, ayant le même poids, 3e r ,45, et la même surface, 90 centimètres carrés, ont été exposées au soleil de 9 beures à 1 heure dans un mélange gazeux formé de :
Acide carbonique 3i ,85 ( 8 )
Air atmosphérique 54 65-
Acide Gaz. carbonique. Oiygène. Azole.
Avant l'exposition.. 86,5 3r', C 9 (») r/'s 43^ Après l'exposition. . 87,1 12, 3 3r ,4 43,4
Il y a égalité entre l'acide carbonique disparu et l'oxygène apparu.
En quatre heures, les deux feuilles ont décomposé 19", 6 de gaz acide : o cc ,o55 par centimètre carré dans une heure.
Volume. Tempér. Pression. Réduit.
C) Gaz acide rarbomque. . . . ^ j ,o i8,a 580,85 3i ,85
Air + co ' 100,9 \-jfi 6y3,fi 8G,5
( s ) Après exposition , 01) 55 l8j ^ 6j5>5 g^,
Ap:ès absorption par le
phosphore 7I) 5 ; ,y j3 63a, 85 55,7
Après absorpl. par KaO. 5G,8 i,,,55 625,o(i 43,/, = Azote
C'est cinq fois autant qu'il y en avait eu de décomposé dans le gaz acide carbonique pur. Toutefois, il est vraisemblable tjue, dans l'air mélangé à l'acide carbonique, le volume d'acide décomposé eût élé plus fort si chacune des deux feuilles eût fonctionné dans un appareil distinct. En voici la raison : Dans une seule cloche, il est difficile que l'une des feuilles ne projette pas d'ombre sur l'autre. La surface exposée n'est donc pas éclairée partout avec la même intensité. Il y a plus : la lumière qu'une feuille transmet à l'autre n'est pas seulement affaiblie, elle est verte tirant sur le bleu, comme c'est le cas pour la lumière transmise par une feuille de laurier-cerise. Or, d'après M. Drapper, cette lumière ne posséderait pas la propriété de décomposer le gaa acide carbonique en contact avec les plantes. Ayant placé dans un^pectre solaire, tenu immobile par un héliostat et dispersé par un prisme de cristal, des tubes contenant des feuilles plongées dans un milieu renfermant de l'acide carbonique, il obtint sur la décomposition de ce gaz, par les divers rayons, les résultats exprimés dans ce tableau (") :
Volume de gaz décomposé.
Expérience I. Expérience II.
Rouge intense o,33 0,00
Rouge et orange ao,oo a 4 > 7 5
Jaune et vert 36, 00 43,75
Vert et bleu 0,10 4 > ' °
Bleu 0,00 1,00
Indigo-violet 0,00 0,00
On voit que les rayons qui déterminent la décomposition de l'acide carbonique ont dans le spectre la môme place que l'orange et le jaune. Le rouge intense, le bleu, l'indigo et le violet n'exerceraient aucune action percep-
('") Diuppek, Annales de Chimie et de Physique, 3 e série, t. XI, p. 217.
