Le passage de l’eau à travers le bois

Nous nous procurons un morceau de tige ou de branche d ’Abies pectinala ayant 15-30 centimètres de longueur et 2-4 centimètres de diamètre. L’objet à examiner contiendra une grande quantité d’eau, et il conviendra, en hiver, de plonger dans l’eau une plante vivante et fraîche, longtemps avant l’expérience. Les surfaces de section du bois de sapin, soigneusement polies, se montrent sèches. Si nous portons, à l’aide d’un pinceau, une légère couche d’eau sur la surface de section supérieure de l’organe maintenu dans une position verticale, nous remarquons que cette eau pénètre rapidement dans le bois et que la surface de section à la partie inférieure est mouillée. Si on retourne rapidement le morceau de bois, il y aura répétition du phénomène. L’eau filtre par conséquent très facilementà travers le bois. Il suffit d’une pression minime pour permettre à la filtration de se produire. L’expérience qui va suivre conduira au même résultat. Si on fixe un morceau frais de bois de sapin sur la courte branche d’un tube courbé en U que l’on remplit d’eau, il sort un liquide de la surface de section supérieure du bois jusqu’à ce que la pression soit complètement équilibrée. Un tube en verre de 2-4 centimètres de diamètre G (voy.fig. 70), maintenu droit, est fermé à une de ses extrémités par un bouchon de caoutchouc, percé d’un orifice destiné à recevoir un mince tube de verre R. A l’autre extrémité du large tube de verre, on mastique un morceau de bois de sapin frais T, de façon à empêcher l’accès de l’air (ceux que j’employais avaient 15 centimètres de longueur et 2 centimètres de diamètre). Le tube R, courbé deux fois à angle droit, est mis en communication avec le ballon /v, et celui-ci est relié par le tube de verre R ' à une pompe à air. Lorsqu’on plonge la surface de section libre du bois dans l’eau, puis qu’on fait le vide, l’eau passe immédiatement à travers le bois et pénètre dans le large tube de verre. Nous construisons ensuite l’appareil que représente la fig. 71.

Un très grand entonnoir T est soutenu par un anneau de fer d’un lourd support placé sur une armoire élevée. Le tube de l’entonnoir est relié, au moyen d’un tuyau de caoutchouc, à un tube de verre U, de 150 centimètres environ de longueur, dont l’extrémité inférieure pénètre dans un large tube de verre G' . La partie inférieure de ce dernier tube est fermée hermétiquement par un morceau de branche (VAbies peclinata ou de Taxus baccala A de 6 centimètres environ de longueur et 2 centimètres de diamètre. Tout V appareil est ensuite rempli d’eau distillée sans poussière. La pression du liquide fait passer

LES FORCES MOLÉCULAIRES DES PLAINTES

Fig. 70. — Appareil servant à constater que l’eau passe facilement à travers le bois.

l’eau à travers le morceau de branche , pourvu ou non de son écorce, de manière qu’une quantité importante de liquide le traverse en peu de temps. La quantité d’eau écoulée ira en diminuant avec le temps, comme il est facile de le démontrer. Pour cela , on fera en sorte que le niveau du liquide dans l’entonnoir reste toujours à la même hauteur. Ce phénomène doit être attribué à l’altération (dissociation) que subit peu à peu la surface de section du bois par laquelle l’eau doit entrer.

A l’aide de notre appareil, nous effectuerons encore une autre expérience, et, au lieu d’eau pure , nous le remplirons d’eau dans laquelle se trouvent de fines particules de cinabre. Pour cela, une grande quantité d’eau distillée sera mélangée du meilleur cinabre; puis le liquide sera filtré plusieurs fois, de sorte que les particules extrêmement fines de cinabre qui y restent suspendues, ne se déposent pas, même après plusieurs jours de repos. L’eau qui passe pendant un jour ou deux à travers le cylindre de bois et parvient à la partie inférieure de notre appareil , est tout à fait

Fig. 71. — Appareil servant à constater que l’eau passe facilement à travers le bois et que les ponctuations aréolées des trachéides sont fermées au moyen d’une membrane.

claire. L’examen du morceau de bois lui-même, montre que, seule, sa surface supérieure de section est imprégnée de cinabre jusqu’à une profondeur de quelques millimètres. Des observations au microscope sur de minces sections du bois laissent apercevoir la présence de cinabre dans les trachéides, et nous pourrons finalement interpréter, comme nous allons le faire, les résultats de notre expérience.

Il est clair que les trachéides du bois de sapin qui limitent les surfaces de section du cylindre de bois employé, ont été ouvertes lorsqu’on a préparé le cylindre de bois. L’eau et le cinabre ont pénétré dans ces trachéides lors de la filtration. De plus, il n’est point douteux que l’eau, même sous une pression minime, ne puisse traverser les membranes qui ferment les ponctuations aréolées des trachéides : toutes nos expériences démontrent nettement ce fait. Mais les particules de cinabre ne peuvent passer d’une trachéide à une autre, parce qu’elles ne peuvent traverser les membranes qui ferment les ponctuations. Nous avons donc, par là, la preuve expérimentale de l’existence de membranes de fermeture entre les éléments du bois de conifères (1).

La facilité avec laquelle l’eau peut traverser le bois est un fait d’une grande importance pour la circulation de l’eau dans la partie ligneuse des plantes. L’eau retenue par capillarité dans les trachéides du bois d’angiospermes et de gymnospermes n’est pas immobilisée; nos expériences nous montrent, au contraire, qu’elle peut être facilement mise en mouvement. On doit regarder les pressions qui se développent dans les plantes mêmes, comme la cause de ce mouvement. Lorsqu’une poussée plus ou moins énergique des racines se produit au printemps ou aussi en été, quand la transpiration est faible, elle ne se borne pas à faire toujours pénétrer de nouvelles quantités de liquide dans le bois, mais elle produit encore dans les éléments ligneux un mouvement de l’eau dirigé de bas en haut (2), et c’est là un fait d’où dépend complètement la théorie de la circulation de l’eau dans le bois.