forêt de séquoia
Les arbres font partie des êtres vivants les plus massifs et les plus grands qui existent. Certains mesurent plus de 100 mètres de haut, avec un record de 115,55 mètres, détenu par un séquoia à feuilles d’if nommé Hypérion et situé dans le Parc national de Redwood, en Californie.

Un autre arbre remarquable est un figuier nommé le Banian de Howrah et situé au Bengale, dans l’est de l’Inde : c’est un curieux arbre ayant la particularité de s’étendre sur 14 500 mètres carrés, soit deux terrains de football.
Ses multiples troncs et ses nombreuses racines qui ressortent du sol donnent l’impression que l’on a affaire à une forêt, mais il s’agit en réalité d’un seul être vivant.

Les arbres sont aussi les champions de la longévité, comme en témoigne un épicéa commun vivant en Suède et baptisé Old Tjikko. Cet ancêtre aurait autour de 9 550 ans. Pour vous donner une idée, Cet arbre était déjà à la moitié de sa vie quand les égyptiens ont construit les pyramides…

Les arbres, que ce soient les chênes ou les sapins, poussent tous de la même façon, avec des racines plantées dans le sol afin d’absorber les nutriments qui leur permettent de pousser et grandir… N’est-ce pas ?

Justement, et si ce n’était pas le cas ?

De leur masse importante

Considérons par exemple le Général Sherman, un Séquoia géant poussant en Californie et âgé de 2 000 ans : il s’agit de l’arbre le plus volumineux du monde avec un tronc estimé à 1 487 m³.
Ce volume est tel qu’il ne tiendrait pas dans un Airbus A380 et il ne faudrait pas plus de deux de ces colosses pour remplir une piscine olympique de bois de chauffage.

Mais… si cet immense volume, toute cette matière, provient du sol, pourquoi n’y a t-il pas de trou au pied de l’arbre ?

Plus généralement, pourquoi les arbres ne présentent jamais de trou ? Ni même d’affaissement du sol ? Même pas un peu ?
Au contraire, la plupart des arbres tendent à soulever la terre et parfois même le bitume pour nous faire trébucher.

Étrange… non ?

Cette question avait déjà été étudiée par un alchimiste et chimiste du 16e siècle, Jean-Baptiste Van Helmont, qui, voulant montrer que les 4 éléments de base (ceux d’Aristote : l’eau, l’air, la Terre et le feu) étaient en fait moins que 4 : selon Van Helmont, le feu n’était par exemple que de l’air chaud. Van Helmont fit donc une expérience impliquant la croissance d'un arbre.

Décidé à montrer que l’eau et la terre ne faisaient eux aussi qu’un seul, il fit pousser un arbre dans un pot qu’il arrosa d’eau filtrée durant 5 ans.
Il constata alors que l’arbre avait gagné 76 kilos, mais que la terre présente dans le pot n’avait perdu que 57 grammes. Il en conclut que l’arbre était en réalité de l’eau transformée.

Pour aller plus loin, Van Helmont fit brûler du bois et du charbon de bois et il remarqua que la seule masse de cendres ne suffisait pas pour représenter la masse de bois qu’il avait brûlé.
Il en déduit qu’une partie du bois avait donné naissance à une substance invisible : le gaz « sylvestre ».

Sans le savoir encore, Van Helmont venait de mettre le doigt sur ce que Lavoisier découvrit plus tard : « rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme », et son « gaz sylvestre invisible » étant en fait la vraie origine de la masse d’un arbre : du gaz carbonique.

Un arbre : du CO2 transformé ?

Le dioxyde de carbone est invisible et est un résidu pour nous, mais pour les plantes, c’est une source de carbone. La plante utilise la lumière du soleil pour dissocier le carbone de l’oxygène : il consomme le carbone pour produire les fibres du bois.

La très grande majorité de la masse d’un arbre provient du CO2 présent dans l’air.
Même si l’air ne contient que 4 molécules de CO2 sur 10 000, cela suffit pour permettre aux arbres et aux plantes en général de pousser.

Toute la masse d’un arbre, c’est principalement de l’air transformé en bois par l’énergie du soleil.

Cette énergie constitue la base de l’énergie du vivant, y compris la nôtre : l’énergie qu’ont les humains pour parler, marcher ou réfléchir, c’est en réalité de l’énergie solaire captée puis stockée par les plantes. Nous mangeons ces plantes et nous en extrayons alors l’énergie, grâce à la digestion.

De l’énergie solaire transformée

Partant de cela, peut-on dire que le pétrole résultant de la décomposition des plantes sur des millions d’années, est de l’énergie solaire ?
La réponse est oui.

Mais, ça n’en fait pas une énergie renouvelable pour autant : utiliser du pétrole revient donc à déterrer de l’énergie solaire que le passé a mis en réserve. Le problème est donc principalement que l’on libère l’énergie solaire du passé en plus de recevoir de l’énergie solaire maintenant…

Et toute cette énergie solaire est en réalité libéré par la fusion thermonucléaire de l’hydrogène au cœur du Soleil.

Donc si on veut être complet, un arbre ce n’est qu’une façon indirecte de présenter de l’énergie nucléaire. Et brûler du bois, c’est donc aussi une façon de profiter de la fusion nucléaire du Soleil.

Voir aussi :

image de Henryalien.

9 commentaires

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Karagheuz wrote:

Joliment dit, tout ça :)

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thib wrote:

"En fait, la très grande majorité de la masse d’un arbre provient du CO2 présent dans l’air."
Et aussi de l'H2O non ?
Je sais que l'hydrogène est bien moins lourd que le carbone. Mais sauf erreur de ma part, dans une chaîne carbonée il y a au moins autant (souvent plus) d'atomes d'hydrogène que d'atomes de carbone. Ça doit quand même représenter une masse non négligeable ?

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Le Hollandais Volant wrote:

@thib : dans la cellulose, presque 50% des atomes de la molécule sont de l'hydrogène, mais en masse il ne compte que pour 6%. L'oxygène et le carbone représentent chacuns environ la moitié des 94% restants.

Le bois n'existe pas sans hydrogène, ni eau, mais ça n'empêche pas qu'il ne pèse presque rien.

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Stephane wrote:

Bonjour,

Plusieurs questions :

1) Comment-est on sûr et certain que le carbone (et le reste) ne soit pas pris de la terre ?

2) Ce n'est pas parce qu'il n'y a pas de trous que la terre n'est pas utile. Je m'explique : peut-on faire pousser un arbre - viable - juste en le plantant dans le vide ou dans l'eau ?

3) En parlant de trous, et pour des arbres hors normes, comment se fait-il que le sol ne s'effondre pas sous le poids de l'arbre ?

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Le Hollandais Volant wrote:

1) Les feuilles captent le CO2. Le « reste » (eau, minéraux) est pris dans le sol. Mais l’eau en l’occurrence est sans cesse renouvelé.
Le sol ne contient pas beaucoup de carbone. Le seul qu’il contient c’est sous forme de calcaire ou de matières organique, mais un arbre n’a pas ce qu’il faut pour décomposer ça : ce sont les animaux qui font ça, avec la digestion.

2) La terre est utile : elle permet de capter l’eau et quelques minéraux nécessaire au reste. Mais ces minéraux représentent une très faible fraction de la masse d’un arbre. Pareil pour les animaux et l’Homme : 96% de notre masse provient des 4 éléments O (65%), C (18%), H (10%), N (3%). Les 4% restant, c’est « tout le reste des éléments ». Y compris le calcium des os (seulement 1,5%) et le fer de nos globules rouges (0,006% en masse).

On peut faire pousser des plantes juste dans de l’eau : tu ne l’as jamais fait à l’école primaire, genre avec une jacinthe ? Comme ça ? Ça me semble être une preuve suffisante.
Pour un arbre, il faudrait une bouteille plus imposante, mais ça marcherait : les graines des plantes commencent à germer dans l’eau (noix de coco, glands…).

Autres plantes : certains nénuphars flottent aussi, avec les racines qui ne touchent pas le fond (2e photo ici).
Les minéraux sont en suspension dans l’eau ici.

Il faut bien retenir que les minéraux représentent une très faible fraction de la masse du vivant : l’essentiel ce sont les 4 éléments de base (O, C, H, N) — qui, en terme de nombre d’atomes croissant sont plutôt H, O, C, N… ce qui est aussi (excepté l’hélium) le même ordre que le nombre d’atomes présents dans l’univers et à la surface de la Terre : la vie est faite de ce qu’il y a de plus abondant à sa porté.

3) : le sol s’affaisse, mais la place est prise par les racines. Le système des racines, dans le cas de certains arbres comme les chênes, peut être aussi grand que la partie que l’on voit : la moitié de l’arbre est donc invisible. Pour un séquoia je ne sais pas, mais ça doit être assez similaire : il faut que l’arbre résiste au vent, surtout à la hauteur de 100 mètres.

Le sol est donc maintenue en place par le réseau des racines. Et le sol, maintient également les racines en place.

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xavier wrote:

Pour info le lien vers le plus vielle arbre en Suède est problématique: une balise html est incluse dedans.


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