Biomécanique de l'arbre

Une question fondamentale en biologie est: face à un phénomène biologique particulier, qu'est c? qui est explicable par les règles de la physique ou de la curie, générales à tous les êtres ? qu'est ce qui fait la spécificité du vivant? La biomécanique se propose d'analyser cette question, pour ?e qui est des phénomènes faisant intervenir des relations entre forme, efforts supportés et constitutions des éléments de soutien dans l'a?bre. Cette analyse a des motivations fondamentales et appliquées. La réflexion biomécanique peut s'organiser en trois étapes successives, qui moment l'interaction croissante enire biologie et mécanique: 1)La "Mécaniques de l'arbre" consiste à poser un problème mécanique "classique" c'est à dire sans c??trôle biologique en vue d'identifier les comportements régis par des lois physiques.On en déduit un modèle mécanique qui exprime des relations déterministes entre des causes, qui sont les chargements appliqués, et des effets qui sont des variations de forme ou des mouvements, la répartition des efforts supportés, les risques de casse..., compte tenu de données sur la géométrie et les m?téri?u? constitutifs des structures impliquées. Cette première étape montre les phénomènes et les limites physiques impliqués dans le fonctionnement du vivant. Elle sera illustrée par deux exemples: quelle est la hauteur maximale physiquement atteignable par un arbre reposant sur un tronc de diamètre à la base fixé ? et comment une tige déjà lignifiée peut-elle modifier son orientation spatiale et queues sont les limites physiques de cette réorientation ? La caractérisation biomécanique" se propose alors de définir des jeux de données (géométries, matériaux, chargements) ?????té?istiques des conditions biologiques, via des modèl?s descriptifs ou fonctionnels, pour étudi?? l'effet de la variabilité biologique et de ses déterminismes sur les variations de forme ou les mouvements, la répartition des efforts supportés, les risques de casse .... Cette étape sera illustrée par plusieurs études sue les relations entre formation de bois de réaction, état mécanique du bois et ?éo?ientations des axes en place et développement morphologique ou pore des arbres (études menées sue Pinus pinasler Ait., Prunus arnieniaca L.. Populus euramricana cv I214, Fagus sylvarica L) Enfin, la 'biomécanique des régulations" se propose d'utiliser l'outil mé?anique pour une modélisation de la croissance (en volume et en qualité). Cette ultime ét?p? s'appuie sin l'observation de réactions de la plante à son état mécanique. La modélisation de ces réactions est alors envisagée en utilisant les modèles de la première partie auxquels sont adjointes des h?pothèses biologiques sur la régulation. Ces hypothèses peuvent être mécanistes ou téléologiques, les modèles dynamiques permettant généralement une double interprétation. De plus, il est courant de chercher à rattacher l'h?pothèse de régulation à un principe d'économie ou d'efficacité (adaptation et optimalité des structures). Tous ces points seront discutés au travers de deux exemples: les travaux de C. Mattheck sur la modélisation spatiale et temporelle de hi vitesse de croissance en di?m?t?? (supposée proportionnelle aux efforts supportés par le cambium "pour homogénéiser ces efforts dans le bois périphérique), et nos propres travaux sue la modélisation de la différenciation do bois de réaction (supposée induite par une inclinaison particulière "?ou?" réorienter l'axe). La biomécanique de l'arbre permet donc d'une part d'aborder des ??oblèmes non conventionnels concernant les réactions de l'arbre il son état mécanique (rarement puis en compte dans les modèles écophysiologiques fonctionnels), d'autre part d'organiser une réflexion générale sur les contraintes physiques et les spécificités biologiques impliquées dans le développement de l'arbre. Comme toute démarche modélisatrice, elle de propose qu'une vision très partielle du développement de la plante, incapable de formuler de véritab

Bibliographic Details

Main Author:	Fournier, Meriem
Format:	conference_item biblioteca
Language:	fre
Published:	CNRS
Subjects:	F50 - Anatomie et morphologie des plantes, F62 - Physiologie végétale - Croissance et développement,
Online Access:	http://agritrop.cirad.fr/566067/
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