Différences entre les pages « Capillarité dans le céleri » et « Calculer l'âge d'un arbre »

 
 
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{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
|Main_Picture=Capillarit__dans_le_celeri_3.jpg
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|Main_Picture=Group-La_diversit_des_arbres_Artboard_1.jpg
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Grâce à leurs racines, les végétaux puisent dans le sol l'eau et les minéraux nécessaires à leur croissance. De la même façon, ils filtrent différents polluants présents dans le sol et les eaux usées (pesticides, surplus de nitrate, de phosphate...). Certaines plantes sont également capables d'extraire et d'accumuler des métaux lourds (cuivre, mercure, zinc, fer, plomb…) !
+
|Description=Tu vas pouvoir découvrir comment calculer l'âge de l'arbre et lire ses lignes de vie.
|Disciplines scientifiques=Life Sciences, Physics
+
|Disciplines scientifiques=Earth Sciences, Life Sciences
 
|Difficulty=Easy
 
|Difficulty=Easy
|Duration=1
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|Duration=30
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+
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|Tags=végétaux, pollution, racines, filtrer, polluants, transpiration des plantes, plantes, capillarité, osmose
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|Tags=DHDA, Des hommes et des Arbres, Bois, Nature, Forêt, Arbre, tronc
}}
 
{{Introduction
 
|Introduction='''Comment l'eau, les minéraux, les polluants circulent-ils dans les végétaux ? Et qu’est-ce que cela permet-il ?''' C’est ce que tu vas découvrir à travers cette expérience !
 
}}
 
{{Materials
 
|ItemList={{ItemList
 
|Item=Couteau
 
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|Item=Colorant
 
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|Item=Verre
 
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|Item=Eau
 
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|Item=Planche à découper
 
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|Item=Sac plastique
 
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}}
 
}}
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{{Introduction}}
 +
{{Materials}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Réunir le matériel
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|Step_Title=Observation de coupes d'arbres
|Step_Content='''<u>Pour commencer, rassemble le matériel nécessaire à l'expérience :</u>'''
+
|Step_Content=Observe les différentes photos
  
- un verre
 
  
- une planche à découper
+
Quelles différences observes-tu?
  
- un couteau
+
Quelles ressemblances oberves-tu?
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|Step_Picture_00=Calculer_l_ge_d_un_arbre_20200609_191111.jpg
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|Step_Picture_01=Calculer_l_ge_d_un_arbre_IMGP0038.JPG
 +
|Step_Picture_02=Calculer_l_ge_d_un_arbre_IMGP0042.JPG
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 +
}}
 +
{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Explication de l'observation
 +
|Step_Content=Sur ces photos, nous remarquons que les coupes ont globalement une forme circulaire, avec des traits concentriques. Les espacements entre les traits sont réguliers ou irréguliers selon les arbres. On peut également bien observer l’écorce sur la photo 1 et 4.
  
- de l’eau
 
  
- du colorant alimentaire de couleur vive (rouge, bleu ou vert) ou de l’encre rouge ou bleu foncé
+
Chaque année, l’arbre possède une nouvelle cerne (cercle)  annuelle permettant de découvrir son passé et sa manière dont il a grandi.
  
- une branche de céleri avec des feuilles
+
<br />
 
+
|Step_Picture_00=Calculer_l_ge_d_un_arbre_img008.jpg
- 2 sacs en plastique transparents
 
 
 
- 2 élastiques
 
 
 
 
 
'''<u>Si tu as, tu peux utiliser aussi :</u>'''
 
 
 
- 2 verres
 
 
 
- de l’argile en poudre
 
 
 
- du sel
 
 
 
- du papier essuie-tout
 
|Step_Picture_00=Capillarit__dans_le_celeri_1.jpg
 
|Step_Picture_01=Capillarit__dans_le_c_leri_Capillarit_dans_le_c_leri__tape_1.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Préparer l'expérience
+
|Step_Title=Calcul de l'âge d'un arbre
|Step_Content=- Ajoute du colorant alimentaire ou de l’encre dans un verre d’eau.
+
|Step_Content=Chaque cercle du tronc d’un arbre correspond à une année de croissance. Quel âge à l’arbre sur ce dessin? Puis sur la photo?
  
- Fais tremper la branche de céleri dans l’eau colorée.
 
  
- Avec un sac plastique, enferme hermétiquement une feuille attachée à la branche de céleri à l’aide d’un élastique.
+
Les couleurs de la photo ne sont pas naturelles, c'est pour te faciliter à compter les cernes!
  
- Enferme juste de l’air avec un autre sac et ferme-le hermétiquement, de la même façon.
+
<br />
 
+
|Step_Picture_00=Calculer_l_ge_d_un_arbre_IMGP0001.JPG
- Observe régulièrement le céleri et les sacs plastiques.
+
|Step_Picture_01=Calculer_l_ge_d_un_arbre_Artboard_12.jpg
 
 
- Attends le lendemain pour réaliser la suite de l’expérience.
 
|Step_Picture_00=Capillarit__dans_le_celeri_2.jpg
 
|Step_Picture_01=Capillarit__dans_le_celeri_3.jpg
 
|Step_Picture_02=Capillarit__dans_le_c_leri_Capillarit_dans_le_c_leri__tape_2-1.jpg
 
|Step_Picture_03=Capillarit__dans_le_c_leri_Capillarit_dans_le_c_leri__tape_2-2.jpg
 
|Step_Picture_04=Capillarit__dans_le_c_leri_Capillarit_dans_le_c_leri__tape_2-3.jpg
 
|Step_Picture_05=Capillarit__dans_le_c_leri_capillarit_dans_le_c_leri__tape_2_3.png
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Réaliser la manipulation
+
|Step_Title=Réponse à l'âge des arbres
|Step_Content={{Warning|Demande à un adulte de t'aider}}- Sur la planche à découper, coupe une petite lamelle du bas du céleri à l'horizontale puis une autre lamelle à la verticale. '''Que remarques-tu ?'''
+
|Step_Content=<u>Réponse pour le dessin </u>: L’âge de l’arbre sur ce dessin est égale à 19 ans!
  
- Observe les feuilles du céleri : '''que vois-tu ?'''
 
  
- Observe  également les deux sacs plastiques. '''Que se passe-t-il sur leurs parois ? Voit-on la même chose sur les parois des deux sacs ? Pourquoi ? À quoi sert le sac vide ?'''
+
<u>Réponse pour la coupe de sapin:</u> Il n’est pas toujours facile de bien compter les cernes annuels, c’est pourquoi pour cette deuxième coupe, on fera une estimation de l’arbre qui a plus de 34 ans (34 points blancs) mais il doit avoir aux alentours de 50 ans.
  
 
+
Nous pouvons tout de même bien remarquer les différences de tailles des cernes annuels qui montrent des différences de croissance de l’arbre sur plusieurs années.<br />
Tu peux compléter cette expérience en la reproduisant avec des fleurs blanches. Après les avoir trempées quelques jours dans l’encre ou le colorant alimentaire, tu pourras voir les pétales se colorer !
+
|Step_Picture_00=Calculer_l_ge_d_un_arbre_Artboard_11.jpg
|Step_Picture_00=Capillarit__dans_le_celeri_4.jpg
 
|Step_Picture_01=Capillarit__dans_le_c_leri_Capillarit_dans_le_c_leri__tape_3-1.jpg
 
|Step_Picture_02=Capillarit__dans_le_celeri_5.jpg
 
|Step_Picture_03=Capillarit__dans_le_c_leri_Capillarit_dans_le_c_leri__tape_3-3.jpg
 
|Step_Picture_04=Capillarit__dans_le_c_leri_Capillarit_dans_le_c_leri__tape_3-4.jpg
 
|Step_Picture_05=Capillarit_dans_le_celeri_margerite_ok.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Pour aller plus loin
+
|Step_Title=Cherche une souche auprès de chez toi!
|Step_Content=<u>Découvre le rôle des racines :</u>
+
|Step_Content=Tu pourras t’amuser à chercher une souche d’arbre te permettant de compter son âge et découvrir son histoire à travers les cernes!
 
 
- Dépose de l’argile en poudre dans un verre et mélange-la avec du sel.
 
 
 
- Verse de l’eau pour obtenir un mélange liquide (ce mélange représente la terre d’un sol).
 
 
 
- Tords une bande de papier essuie-tout et plonge-la dans ce mélange (cette bande de papier représente une racine d’une plante).
 
 
 
- Fais pendre l’autre bout de la bande de papier essuie-tout au-dessus d’un verre vide (qui représente la plante).
 
 
 
- Au bout d’1 heure, trempe ton doigt dans l’eau qui s’est déversée dans ce verre. '''Quel goût a-t-elle ?'''
 
 
 
- Si tu ne veux pas goûter l’eau, tu peux la laisser s’évaporer, puis observe ce qu’il reste au fond du verre !
 
 
 
<br />
 
|Step_Picture_00=Capillarit__dans_le_c_leri_capillarit_dans_le_c_leri__tape_4_4.png
 
|Step_Picture_01=Capillarit__dans_le_c_leri_capillarit_dans_le_c_leri__tape_4_1.jpg
 
|Step_Picture_02=Capillarit__dans_le_c_leri_capillarit_dans_le_c_leri__tape_4_2.jpg
 
|Step_Picture_03=Capillarit__dans_le_c_leri_capillarit_dans_le_c_leri__tape_4_3.jpg
 
 
}}
 
}}
 
{{Notes
 
{{Notes
|Observations=<u>On observe que </u>: 
+
|Observations=Nous comprenons que les arbres de chaque essence pousse de manière différente en fonction des contraintes qui les entourent. Ce qui est remarquable à travers les cernes et leurs couleurs.
 
 
'''<u>Étape 3 :</u>'''
 
 
 
*les nervures du céleri commencent à se colorer. Au fil du temps la coloration va s'étendre tout le long de la branche.
 
 
 
*sur la lamelle coupée à l’horizontale, des petits ronds de couleur apparaissent et sur la lamelle coupée à la verticale, on observe des lignes de couleur.
 
 
 
*sur la branche de céleri, les feuilles sont tachées de points de couleur. Suivant la condition dans laquelle le céleri se trouve, la coloration des feuilles peut prendre 1 à 2 jours.
 
 
 
*des petites gouttes d'eau transparentes (non colorées) apparaissent à l'intérieur du sac qui entoure la feuille. Un peu de buée peut apparaître dans le second sac qui ne contient que de l'air.
 
 
 
 
 
'''<u>Étape 4 :</u>'''
 
 
 
*L'eau que l’on goûte est salée !
 
 
 
*Ou on observe des traces de sel dans le verre, une fois l’eau évaporée !
 
|Avertissement=* Il faut qu'il y ait une quantité assez importante de colorant ou d'encre pour que l'expérience fonctionne correctement.
 
 
 
<br />
 
 
 
* Pour que l'expérience se fasse plus rapidement, il est préférable d'assécher d'abord le céleri en le plaçant, par exemple, au soleil pendant 1 ou 2 heures. Le céleri sera alors déshydraté et l'observation sera plus rapide (environ 1h30).
 
|Explanations='''<u>Étape 3</u>'''
 
 
 
* La coupe horizontale montre des petits ronds colorés, la coupe verticale, des lignes colorées : '''l'eau colorée a été transportée par les petits tubes contenus dans la plante, appelés « vaisseaux capillaires ». Ce mode de transport d'un liquide''''' (montée naturelle d’un liquide dans des tous petits vaisseaux)'' '''est appelé <u>capillarité.</u>'''
 
 
 
* La buée observée dans le second sac plastique est formée par l'air emprisonné. Ce sac sert de témoin à l'expérience. Les gouttes observées dans l'autre sac, plus nombreuses et plus grosses, proviennent un peu de la buée (comme dans le sac témoin), mais surtout de la feuille. '''L'eau s'évapore donc des feuilles dans l'air : c'est <u>la transpiration de la plante</u>'''. Ces gouttes d'eau sont transparentes : la plante a stocké les pigments colorés et a restitué une eau pure.
 
 
 
 
 
'''<u>Étape 4</u>'''
 
 
 
* Le papier (représentant la racine) a absorbé l'eau contenue dans le sol (mélange d’argile et de sel), qui s'est déversée dans second verre (représentant la plante). Dans son trajet, l'eau a entraîné avec elle tout ce qui pouvait passer par les trous minuscules du papier. C'est pourquoi nous retrouvons le sel, dissout dans l’eau, mais pas l’argile. '''De la même manière, les racines servent aux plantes pour absorber l'eau et différents minéraux du sol.'''
 
 
 
 
 
'''Les végétaux jouent un rôle important dans le cycle de l'eau. La transpiration couplée au phénomène de capillarité permet à l'eau de circuler à travers les plantes et d'être évaporée dans l'atmosphère. La plante peut ainsi se nourrir, mais aussi capter certains polluants et les stocker ou les dégrader.'''<span name="Allons_plus_loin_dans_l.27explication"></span>
 
|Deepen=Cette expérience montre qu'une plante se nourrit grâce à des phénomènes couplés, dont '''la transpiration des plantes et''' '''l'effet de capillarité''''' (montée naturelle de certains liquides (dont l'eau) dans des canaux de très petit diamètre).''
 
 
 
*La tige des fleurs et des plantes est constituée de plusieurs canaux minuscules (les vaisseaux capillaires). Chaque petit vaisseau est relié à une partie précise d'un pétale ou d’une feuille. Ainsi, les vaisseaux qui plongent dans l'eau colorée conduisent cette eau par capillarité à toutes les extrémités des plantes (feuilles, fleurs).'' (A noter que la capillarité est directement liée à un autre phénomène physique : la [[Trombone qui flotte|tension superficielle]]).''
 
*De plus, l’eau est évacuée au niveau des feuilles sous forme de très fines gouttelettes (elle s'évapore) : cela assure la montée de l’eau au sein de la plante.  
 
 
 
 
 
À ces phénomènes peut s’ajouter, au niveau des racines des plantes, celui de l’osmose '': échange d’eau qui se met en place entre deux milieux séparés par une membrane, l’eau circulant du milieu contenant le moins de sel vers le milieu contenant le plus de sel''.
 
 
 
Il permet l'absorption de l’eau et des minéraux dissous du sol par les racines.  Découvre le phénomène d’osmose à travers cette [http://users.skynet.be/chr_loockx_sciences/exp_osmose_4.htm expérience].
 
|Applications=Selon leur fonctionnement, les végétaux filtrent des polluants minéraux (nitrates...), organiques (pesticides...) et parfois des métaux lourds (cuivre, mercure, zinc, cadmium, fer, plomb...). Certaines plantes (tournesol, pissenlit, colza, orge, ortie, peuplier...), « hyper accumulatrices » d'un ou plusieurs métaux lourds, sont utilisées dans la décontamination de sols pollués. À maturité, elles sont récoltées, incinérées, et une partie des métaux peut être retraitée, puis réutilisée.
 
 
 
  
Les nombreux micro-organismes (champignons et bactéries) qui se développent autour des racines des plantes sont d'un grand secours dans la dégradation des polluants de l'eau et du sol, dont les hydrocarbures. La qualité de l'eau et des sols est donc préservée grâce à la biodiversité (végétale et microscopique).
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Donc chaque essence d’arbre peut avoir la même taille, mais pas forcément le même âge et vice-versa.
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|Deepen=Comme pour beaucoup de plantes, la croissance de l’arbre dépend de nombreux facteurs environnementaux : sa capacité à grandir, le lieu où il se trouve, la qualité du sol, la pente du terrain, l’exposition à la lumière, sécheresse etc...
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L’arbre est soumis à d’autres facteurs impactant plus occasionnellement, tels que les animaux, les parasites et bien sûr l’activité humaine (incendie, abattage, élagage)
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Chaque année, l’arbre possède une nouvelle cerne (cercle)  annuelle permettant de découvrir son passé et sa manière dont il a grandi.
  
  
C'est pourquoi aménager un couvert forestier près des rivières et des sites de prélèvement pour l'eau potable est un excellent moyen d'en limiter la pollution. En plus de filtrer les polluants, la litière forestière limite la pollution de l'eau en bloquant les sédiments et réduisant l'érosion des sols.
 
  
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Si les cernes sont irrégulières, cela peut-être dû à tous ces facteurs.
  
C'est par exemple le cas pour la ville de New York (USA) qui a revu sa gestion de traitement des eaux. Elle a restauré et protégé 5000 km² de vallées cultivées et de montagnes couvertes de forêts, pour garantir durablement la bonne qualité de l'eau qui alimente la ville. Et le tout pour un investissement de 1,5 milliard de dollars, alors que la construction d'une usine de traitement des eaux aurait coûté entre 6 et 8 milliards de dollars ! La nature fait parfois beaucoup économiser !
+
De plus, l’alternance des cercles clairs (bois de printemps) et des cercles foncés (bois d’été), exprime les différentes étapes de la croissance de l’arbre.
|Related=[[Eponge contre inondation]]
 
  
[[Plantes au secours du sol et des dunes]]
 
  
[[Group:Services écologiques : zoom sur la pollinisation]]
+
- Au printemps, la croissance est rapide. Elle se caractérise par une large bande de bois tendre, peu dense, de couleur claire et souvent ponctuée de gros vaisseaux.
  
[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Trombone_qui_flotte Le trombone qui flotte] (lien avec la tension superficielle)
+
- La croissance diminue en été. Le bois d’été (ou bois final) se caractérise par une bande de bois plus mince, dure, plus dense donc plus foncée.
  
[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Poivre_fuyard Le poivre fuyard] (lien avec la tension superficielle)
+
- A l’automne et en hiver, la croissance de l’arbre s’arrête. Aucun bois ne se crée durant cette période.
|Objectives=Découvrir le phénomène capillarité.
 
  
Découvrir comment l'eau circule dans les végétaux.
 
  
Découvrir comment les végétaux sont impliqués dans la dépollution des sols et des eaux usées.
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Ce cycle de croissance annuelle explique le fait que chaque cerne soit constituée de deux parties distinctes. Suivant la proportion de ces « deux bois », la texture finale d’un bois s’en trouve modifiée.
|Notes=[https://www.lespetitsdebrouillards.org/Data/Quoi/06/06.pdf Mallette « Biodiversité » APD/MNHN] - Parcours 3 - Activité 7 (Quand les végétaux se chargent de la pollution). 2011.
 
  
Les échanges d'eau par la plante. <u>http://s1.e-monsite.com/2009/04/28/20088206absorption-de-l-eau-pdf.pdf</u>
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Certaines essences sont doncc dites hétérogènes. C’est le cas du chêne et du châtaignier par exemple qui ont une texture très marquée. Ainsi, des bois à texture forte (forte proportion de bois final) ont tendance à être plus durs et plus nerveux que des bois à textures faible, plus tendres et moins nerveux.
 +
|Applications=Il peut être nécessaire de connaître l’âge d’un arbre pour de multiples raisons : estimer sa hauteur pour des travaux de démontage d’arbres, réaliser des calculs de volume, définir la période d’élagage, évaluer la stabilité des essences, calculer la proportion de fût commercialisable etc….
 +
|Notes=[http://dendrochronologie-tpe.e-monsite.com/pages/i-l-arbre-un-enregistreur-permanent-et-automatique-des-variations-de-l-environnement/b-la-croissance-de-l-arbre-en-epaisseur.html P<u>hoto explication croissance cerne Etape 2</u>]
 
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Version actuelle datée du 3 juillet 2020 à 15:42

Auteur avatarAntoine Quesnel | Dernière modification 3/07/2020 par Toinan

Group-La diversit des arbres Artboard 1.jpg

Étape 1 - Observation de coupes d'arbres

Observe les différentes photos


Quelles différences observes-tu?

Quelles ressemblances oberves-tu?


Étape 2 - Explication de l'observation

Sur ces photos, nous remarquons que les coupes ont globalement une forme circulaire, avec des traits concentriques. Les espacements entre les traits sont réguliers ou irréguliers selon les arbres. On peut également bien observer l’écorce sur la photo 1 et 4.


Chaque année, l’arbre possède une nouvelle cerne (cercle)  annuelle permettant de découvrir son passé et sa manière dont il a grandi.





Étape 3 - Calcul de l'âge d'un arbre

Chaque cercle du tronc d’un arbre correspond à une année de croissance. Quel âge à l’arbre sur ce dessin? Puis sur la photo?


Les couleurs de la photo ne sont pas naturelles, c'est pour te faciliter à compter les cernes!




Étape 4 - Réponse à l'âge des arbres

Réponse pour le dessin : L’âge de l’arbre sur ce dessin est égale à 19 ans!


Réponse pour la coupe de sapin: Il n’est pas toujours facile de bien compter les cernes annuels, c’est pourquoi pour cette deuxième coupe, on fera une estimation de l’arbre qui a plus de 34 ans (34 points blancs) mais il doit avoir aux alentours de 50 ans.

Nous pouvons tout de même bien remarquer les différences de tailles des cernes annuels qui montrent des différences de croissance de l’arbre sur plusieurs années.




Étape 5 - Cherche une souche auprès de chez toi!

Tu pourras t’amuser à chercher une souche d’arbre te permettant de compter son âge et découvrir son histoire à travers les cernes!

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Nous comprenons que les arbres de chaque essence pousse de manière différente en fonction des contraintes qui les entourent. Ce qui est remarquable à travers les cernes et leurs couleurs.

Donc chaque essence d’arbre peut avoir la même taille, mais pas forcément le même âge et vice-versa.


Plus d'explications

Comme pour beaucoup de plantes, la croissance de l’arbre dépend de nombreux facteurs environnementaux : sa capacité à grandir, le lieu où il se trouve, la qualité du sol, la pente du terrain, l’exposition à la lumière, sécheresse etc... L’arbre est soumis à d’autres facteurs impactant plus occasionnellement, tels que les animaux, les parasites et bien sûr l’activité humaine (incendie, abattage, élagage) Chaque année, l’arbre possède une nouvelle cerne (cercle) annuelle permettant de découvrir son passé et sa manière dont il a grandi.


Si les cernes sont irrégulières, cela peut-être dû à tous ces facteurs.

De plus, l’alternance des cercles clairs (bois de printemps) et des cercles foncés (bois d’été), exprime les différentes étapes de la croissance de l’arbre.


- Au printemps, la croissance est rapide. Elle se caractérise par une large bande de bois tendre, peu dense, de couleur claire et souvent ponctuée de gros vaisseaux.

- La croissance diminue en été. Le bois d’été (ou bois final) se caractérise par une bande de bois plus mince, dure, plus dense donc plus foncée.

- A l’automne et en hiver, la croissance de l’arbre s’arrête. Aucun bois ne se crée durant cette période.


Ce cycle de croissance annuelle explique le fait que chaque cerne soit constituée de deux parties distinctes. Suivant la proportion de ces « deux bois », la texture finale d’un bois s’en trouve modifiée.

Certaines essences sont doncc dites hétérogènes. C’est le cas du chêne et du châtaignier par exemple qui ont une texture très marquée. Ainsi, des bois à texture forte (forte proportion de bois final) ont tendance à être plus durs et plus nerveux que des bois à textures faible, plus tendres et moins nerveux.

Applications : dans la vie de tous les jours

Il peut être nécessaire de connaître l’âge d’un arbre pour de multiples raisons : estimer sa hauteur pour des travaux de démontage d’arbres, réaliser des calculs de volume, définir la période d’élagage, évaluer la stabilité des essences, calculer la proportion de fût commercialisable etc….

Éléments pédagogiques


Sources et ressources

Photo explication croissance cerne Etape 2

Dernière modification 3/07/2020 par user:Toinan.

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