Search

Your search keyword '"Arbres - adaptation"' showing total 4 results
Start Over "Arbres - adaptation" Publication Year Range Last 10 years
4 results on '"Arbres - adaptation"'

1. Poroelastic couplings and hydraulic signals in plants: a biomimetic approach

Author

Louf, Jean-François, Institut universitaire des systèmes thermiques industriels (IUSTI), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU), Université d'Aix-Marseille (AMU), Yoel Forterre, Geoffroy Guéna, Eric Badel, Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier (PIAF), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP), Aix Marseille Université, and Yoël Forterre

Subjects
Non-Linear elasticity, Mécanique des fluides, [SDV]Life Sciences [q-bio], élasticité non-linéaire, irritabilité, Plantes, Biomimetism, [SPI.MECA.MEFL]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Fluids mechanics [physics.class-ph], signal hydraulique, [SPI]Engineering Sciences [physics], Hydraulic signals, plantes - irritabilité et mouvements, chimie biomimétique, Fluids mechanics, Biomechanics, Poroélasticité, [NLIN]Nonlinear Sciences [physics], these, biomécanique de l'arbre, adaptation des plantes, [PHYS]Physics [physics], biomécanique des plantes, arbre, Biomécanique, biomécanique, plante, poroélasticité, poutres minces, biomimétisme, signaux hydrauliques, déformation (mécanique), Arbres - adaptation, mouvement, Poutres minces, Biomimétisme, Plants, Poroelasticity, Signaux hydrauliques, Slender beams, déformation mécanique
Abstract

Plants are constantly subjected to external mechanical loads such as wind or touch and respond to these stimuli by modifying their growth and development. A fascinating feature of this mechanical-induced-growth response is that it is not only local, but also non-local: bending locally a stem or a branch can induce a very rapid modification of the growth far away from the stimulated area, suggesting the existence of a signal that propagates across the whole plant. The nature and origin of this signal is still not understood, but it has been suggested recently that it could be purely mechanical and originate from the coupling between the local deformation of the tissues and the water pressure in the vascular system. The objective of this work is to understand the origin of this hydro/mechanical coupling using a biomimetic approach. Artificial microfluidic branches have been developed, that incorporate the mechanical and hydraulic key features of natural ones. We show that the bending of these branches generates a steady overpressure in the whole system, which varies quadratically with the bending deformation. A simple model based on a mechanism analogue to tube ovalization enables us to predict this non-linear poroelastic response, and identify the key physical parameter at play, namely the elastic bulk modulus of the branch. Further experiments conducted on natural tree branches reveal the same phenomenology. Once rescaled by the model prediction, both the biomimetic and natural branches falls on the same master curve, showing the universality of the identified mechanism for the generation of hydraulic signals in plants.; Dans la nature les plantes sont sans cesse soumises à des sollicitations mécaniques qui affectent et modifient leur croissance. Un aspect remarquable de cette réponse est qu’elle n’est pas seulement locale mais non-locale : la flexion d’une tige ou d’une branche inhibe rapidement la croissance loin de la zone sollicitée. Cette observation suggère l'existence d'un signal pouvant se propager à travers toute la plante. Parmi les différentes hypothèses, il a été suggéré que ce signal pouvait être purement mécanique, et provenir d’un couplage hydro/mécanique entre la déformation du tissu et la pression de l’eau contenue dans le système vasculaire de la plante. L’objectif de cette thèse est de comprendre l’origine physique de ce couplage par une approche biomimétique. Pour cela, nous avons développé des branches artificielles micro-fluidiques possédant des caractéristiques mécaniques et hydrauliques similaires à celles d'une branche d'arbre. Nous avons montré que la flexion de ces branches génère une surpression globale non-nulle dans le système, qui varie comme le carré de la déformation longitudinale. Un modèle simple basé sur un mécanisme analogue à l’ovalisation des tubes permet de prédire cette réponse poroélastique non-linéaire et d’identifier le paramètre physique clé pilotant cette réponse en pression : le module de compressibilité de la branche. A la lumière de ces résultats, des expériences sur des branches d'arbre ont ensuite été conduites et des signaux similaires sont obtenus et comparés au modèle théorique. La similitude suggère le caractère générique du mécanisme physique identifié pour la génération de signaux hydraulique dans les plantes.

Published
2015

2. Variations de croissance et capacité d'adaptation des populations marginales fragmentées d'arbres des zones boréo-montagnardes, en réponse aux changements climatiques

Author

Housset, Johann

Subjects
Limite supérieure de la forêt, Forêts boréales, Montagnes, Climat -- Changements, Arbres -- Croissance, Arbres -- Adaptation, Dendroclimatologie, Thuya occidental -- Canada (Est) -- Croissance, Pin cembro -- Alpes -- Croissance
Abstract

La réponse des espèces végétales aux changements climatiques devrait conjuguer des ajustements physiologiques, l'adaptation génétique et la migration pour suivre le déplacement des enveloppes bioclimatiques. Ces modifications seront en théorie plus visibles aux marges de distribution des espèces, où les populations sont plus éloignées de leur optimum climatique. Vers les marges froides de la forêt boréale dans l'hémisphère nord, ou dans les forêts d'altitude en montagne, le réchauffement climatique continu devrait intuitivement permettre une plus longue saison de croissance. Mais pour une même quantité de précipitations, l'accroissement des températures au-delà d'un seuil peut aussi avoir un impact négatif sur la croissance des arbres en raison d'une augmentation de l'évapotranspiration aboutissant à un stress hydrique. Le réchauffement pourrait aussi causer une diminution de croissance en raison de la respiration de maintenance, réquisitionnant une part relativement plus importante de la production brute de carbohydrates par la photosynthèse. Ces modifications physiologiques se traduiront vraisemblablement par des variations dans les pressions de sélection exercées sur les populations d'arbres. En raison de leur isolement, de leurs petites tailles et de leur marginalité, les populations périphériques ont en théorie une diversité génétique réduite et des taux plus élevés de « consanguinité ». Ces caractéristiques pourraient nuire à leur capacité d'adaptation génétique vis-à-vis des conditions climatiques à venir. Cependant, il n'existe pas de modèle permettant de projeter la vitesse d'adaptation des espèces, en raison notamment d'un manque de recul temporel sur l'adaptation des populations. Cette thèse a pour objectif d'apporter des éléments de réponse sur le devenir des populations marginales d'espèces d'arbres boréo-montagnardes dans le contexte des changements climatiques. Seuls les effets du climat sur la croissance radiale des arbres qui est un indicateur de réponses physiologiques, et les capacités d'adaptation ont été abordés dans ce travail au niveau de la population. L'analyse de la réponse dendroclimatologique des populations marginales est couplée à la structure génétique des espèces, sur des gradients allant des zones de distribution continues aux populations marginales. Deux modèles biologiques ont été choisis pour tester cette approche : le thuya (Thuja occidentalis L.) en limite nordique dans la forêt boréale de l'est du Canada (47-50°N, 74-80°W) et le pin cembro (Pinus cembra L.) à sa limite occidentale dans les Alpes françaises et italiennes (44.2-46.0°N, 5.9-7.1°E). Les hypothèses suivantes ont été testées : (1) le réchauffement climatique au cours du XXe siècle s'est accompagné d'une augmentation de la croissance des populations marginales nordiques du thuya ; (2) la variabilité inter-sites des relations climat-croissance (signal dendroclimatique) est corrélée à la structure génétique des espèces ; (3) la variabilité de croissance (synchronisme entre les arbres d'un même site) est corrélée à la diversité génétique intra-populationnelle. Une baisse de la croissance du thuya a été observée à partir de 1980 en zone marginale. Les analyses dendroclimatiques sur cette espèce révèlent que la croissance est limitée par la sécheresse dans la deuxième moitié du XXe siècle. Les populations marginales nordiques de thuya auraient donc déjà atteint un seuil de température optimale pour leur croissance radiale. Pour le thuya, la structure génétique module de façon significative les valeurs de corrélation entre la croissance radiale et les températures de mai d'une part, et les précipitations de juin de l'année précédant la formation du cerne d'autre part. Ce résultat suggère qu'il existe un potentiel d'adaptation de la croissance radiale au réchauffement climatique, mais cette adaptation dépendra de la diversité génétique intra-populationnelle disponible pour la sélection naturelle. Concernant le pin cembro, un effet de la structure génétique sur la corrélation avec les températures de novembre de l'année précédant la formation du cerne a été observé. Toutefois, pour les deux espèces, les relations climat-croissance étaient essentiellement modulées par des variables environnementales, en premier lieu le volume des précipitations, mais également par des variables édaphiques et par la morphologie des arbres. La réponse des populations marginales au réchauffement futur sera fortement tributaire de la saisonnalité et du volume des précipitations. Par ailleurs, le synchronisme de croissance entre les arbres était à la fois influencé par la diversité génétique intra-populationnelle et par le volume des précipitations. En conclusion, il apparaît très difficile de distinguer les effets du climat et de la génétique sur la croissance des arbres étudiés. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Adaptation génétique, changements climatiques, croissance radiale des arbres, dendroclimatologie, forêt boréale, forêt de montagne tempérée, limites de distribution.

Published
2015

3. La « Querelle des Anciens et des Modernes » dans la France du XIXe siècle : Zur „Querelle des Anciens et des Modernes“ im 19. Jahrhundert in Frankreich

Author

Virginie Pektas, Christoph Strosetzki, Virginie Pektas, and Christoph Strosetzki

Abstract

La Querelle des Anciens et des Modernes au XIXe siècle n'est ni la répétition, ni la continuation de la célèbre Querelle de l'âge classique qui avait agité le monde des arts et des lettres. Au sortir de la Révolution française, il s'agit avant tout de se positionner politiquement en prenant parti pour ou contre la Réaction ou le progrès. Du côté des Anciens se tiendraient ainsi les défenseurs de l'Ancien Régime. Les Modernes quant à eux prendraient acte de la naissance d'une société nouvelle sur le plan politique, sociétal, et culturel. Le débat dépasse alors largement, sans pour autant l'occulter, le champ de la littérature, pour se faire interdisciplinaire. La réflexion sur les bouleversements de la société française façonne aussi bien la vision de l'histoire et de la politique que celle des sciences, de la philosophie et de la religion. Elle se répercutent également sur les formes littéraires les plus diverses. Les contributions du présent ouvrage examinent les multiples aspects de cette querelle sous l'aspect de la transdisciplinarité. Elles permettent aussi le dépassement de la dichotomie ancien-moderne en appréhendant la complexité des positions adoptées au XIXe siècle, nullement si tranchées. Die Querelle des Anciens et des Modernes im 19. Jahrhundert ist weder eine Wiederholung, noch eine Fortsetzung der Querelle des 17. Jahrhunderts. Nach der Französischen Revolution ging es vielmehr darum, sich politisch zu positionieren, indem man entweder für den Fortschritt oder die Reaktion plädierte. Auf der Seite der Anciens scheinen die Verteidiger des Ancien Régime zu stehen. Die Modernes hingegen favorisieren auf den ersten Blick eine neue Gesellschaft, sowohl politisch als auch gesellschaftlich und kulturell. Die Auseinandersetzung geht daher weit über das Feld der Literatur hinaus, ohne es auszuschließen, und wird interdisziplinär. Die Konfrontation mit den Erschütterungen der französischen Gesellschaft prägt sowohl Geschichte und Politik als auch Wissenschaft, Philosophie und Religion. Sie überträgt sich auf unterschiedliche literarische Formen. Die Beiträge des vorliegenden Bandes beschäftigen sich interdisziplinär mit den vielfältigen Aspekten der Querelle. Sie weisen komplexe Wege zur Überwindung der Dichotomie zwischen Anciens und Modernes und zeigen, dass die Positionierungen im 19. Jahrhundert durchaus nicht eindeutig waren.

Published
2025

Catalog

Books, media, physical & digital resources
See catalog results