- Sève brute
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Par opposition à la sève élaborée (constituée d'eau et de sucres), la sève brute provenant des racines contient uniquement de l'eau et des sels minéraux.
La sève brute circule dans l'organisme végétal via un tissu conducteur, le xylème, uniquement dans le sens ascendant, c'est-à-dire de la racine à la feuille.
Pour expliquer le déplacement de la sève brute dans la plante, plusieurs explications sont avancées :
- la pression atmosphérique sur le tronc: elle permet de faire monter la sève jusqu'à une hauteur d'environ 10 mètres;
- la pression racinaire;
- la théorie de la cohésion-tension (cohésion-adhérence-tension ou capillarité);
- un échange inter membranaire des cellules composant le xylème. Voir transporteur membranaire et osmose;
- une combinaison des 4 points qui précèdent (plausible).
Théorie de la tension-cohésion
Quand l'eau se vaporise au contact de l'air dans les lacunes du mésophylle foliaire, ceci crée un appel d'eau, et chaque couche liquide qui passe à l'état de vapeur est aussitôt remplacée par une autre qui arrive. De cette manière, plus l'interface liquide-gaz est petite, plus l'eau se vaporisera vite et attirera d'autant plus rapidement la couche d'eau sous-jacente. C'est pourquoi les vaisseaux de xylème sont fins. La transpiration permet donc la montée de la colonne d'eau depuis les racines jusqu'à la cime des arbres, même des plus hauts. Une telle force de tension peut parfois provoquer des bulles d'air dans la colonne d'eau, et créer des cavitations dans les vaisseaux de xylème ; ce sont des bulles de gaz qui empêchent le passage de l'eau.
Cette théorie de H.H. Dixon (1914) bien que généralement admise est fortement douteuse. En effet, en acceptant que la colonne d'eau ne se brise pas (cohésion de l'eau) le poids de la colonne d'eau est entièrement portée par les cellules faisant interface entre l'air et la sève. Pour un arbre de 120m ces cellules devraient donc supporter une différence de pression de 12 atmosphère (1 atmosphère= 1013 hPa) or aucune structure de la feuille ne pourrait résister à un tel écrasement (12 kgf/cm2).
Une théorie récente rend compte qu’aux parois les forces intermoléculaires créent des gradients de densité rendant les liquides inhomogènes dans les nanocouches. Le mouvement de la sève brute en nanocouche prend alors en compte la pression de disjonction et les débits liquides sont d’une importance comparable à ceux considérés dans des microcanaux. Son application aux microcanaux de xylème élimine le problème de cavitation et permet de comprendre pourquoi la sève peut s’élever aux faîtes d’arbres gigantesques (doi:10.1016/j.colsurfa.2011.01.004 ou télécharger arXiv:1106.1275).
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