Effets des sollicitations aérodynamiques sur la croissance et le développement du Pin maritime (Pinus pinaster Aït.) - Influence sur la morphogénèse aérienne et racinaire, et sur la formation du bois de coeur.
Thèses de doctorat
Date de soutenance
2001-12-19Résumé
Le but de cette thèse est de soulever l'importance de la stimulation des plantes par le vent quotidien dans leur croissance et leur développement, en utilisant le pin maritime (Pinus pinaster Aït.) comme espèce modèle. Une ...Lire la suite >
Le but de cette thèse est de soulever l'importance de la stimulation des plantes par le vent quotidien dans leur croissance et leur développement, en utilisant le pin maritime (Pinus pinaster Aït.) comme espèce modèle. Une analyse biomécanique préliminaire détermine les facteurs physiques et biologiques à mettre en relation pour rendre compte qualitativement de la réponse d'un arbre au vent. Une étude expérimentale exploratoire en plein champ et sur 3 ans, basée sur un mécanisme de ventilation inédit et spécifiquement intermittent, est ensuite proposée en complément de cet état de l'art. Elle aboutit à plusieurs résultats très inattendus. Le premier est le rôle prépondérant de la direction et de la fréquence des stimulations aérodynamiques lorsque celles-ci sont modérées, dans la morphogenèse des tiges et des racines du semis. La répétition et l'abrasion par érosion confèrent un caractère sélectif à l'exposition proposée, au stade précoce. Mais les semis développent par la suite une meilleure croissance ainsi qu'un héliotropisme et une réponse gravitropique au basculement nettement exacerbés par rapport aux conditions naturelles de croissance. L'importance relative des contraintes mécaniques et des transferts de masse dans les mécanismes de croissance doit être prise en compte. Une investigation dendrométrique de la structure interne du tronc est abordée pour finir chez l'arbre adulte, en relation avec son exposition aux vents dominants d'ouest. L'hypothèse d'une contribution des sollicitations mécaniques de l'aubier à la formation irrégulière du duramen chez le pin maritime, notamment celles induites par le vent quotidien (fatigue) ou les tempêtes (rupture) est alors proposée. Mais en dépit de nombreux indices favorables à cette théorie strictement mécanique, d'autres facteurs physiques et physiologiques sont également explicatifs, comme ceux concernant l'activité hydraulique de l'aubier.< Réduire
Résumé en anglais
The aim of this thesis was to study the importance of everyday wind loading on the growth of Maritime pine (Pinus pinaster Aït.). A preliminary biomechanical analysis determined the mechanical and biological factors to be ...Lire la suite >
The aim of this thesis was to study the importance of everyday wind loading on the growth of Maritime pine (Pinus pinaster Aït.). A preliminary biomechanical analysis determined the mechanical and biological factors to be analysed in order to evaluate tree response to wind stress. Experimental studies were carried out in a novel artificial wind device set up in the field. Results were highly surprising in that not only low wind speeds modified root and shoot morphogenesis in young seedlings, but that the frequency and direction of loading also play an important role. Phototropism was particularly pronounced and abrasion of windblown soil particles on the shoot would increase the selective character of the repeated mechanical stress. Growth in these seedlings was also significantly greater compared to control plants and may be due to changes in mass transfer at the air-leaf boundary. In artificially inclined saplings exposed to wind stress, straightening up of stems was greater compared to the control plants. Cross sections of these stems were also highly eccentric with reaction wood. In mature trees, a dendrometrical analysis of the trunk was carried out, with regards to the prevailing wind direction. Several hypotheses are proposed to explain the irregular transformation of sapwood into heartwood, with particular reference to the influence of mechanical stress. In spite of numerous indications favourable to this hypothesis, other physical and physiological factors appear to be determinant, in particular concerning the hydraulic activity of sap wood.< Réduire
Mots clés
Sciences du Bois
Biomécanique
Soufflerie
Morphogenèse
Racines
Contraintes
Duramen
Aubier
Unités de recherche