Une autre application du capteur de mouvements présenté à Marseille
Jacques MEREAUX Lycée Th. Aubanel AVIGNONRESUME : Ce montage permet une approche expérimentale simple des mécanismes du flux hydrique.
( Le schéma du montage et les courbes seront mis en ligne dès que l'auteur aura fait parvenir le document correspondant numérisé).
1. Rappel du principe.
Le principe du capteur est simple. Il utilise une sonde photométrique disponible dans tous les laboratoires équipés en ExAO. Tout mouvement entraîne le déplacement d'un drapeau situé entre la sonde photométrique et une source de lumière. Sur une distance de quelques mm, qu'il faudra déterminer pour la marque de sonde disponible, la quantité de lumière interceptée est proportionnelle à la distance parcourue par le drapeau.
Les données sont alors enregistrées grâce à un logiciel généraliste fourni par le constructeur et capable de piloter la sonde. Rappelons que Mesugraf créé par notre collègue Dieumegard est capable de piloter un grand nombre des interfaces actuellement disponibles sur le marché.
2. Transpiration foliaire et absorption racinaire.
En classe de seconde, l'utilisation d'un potomètre classique permet d'étudier l'alimentation en eau d'un végétal chlorophyllien terrestre. Il est alors possible d'établir chez ce végétal une relation entre la transpiration foliaire et l'absorption d'eau par les racines.
Le kit "potomètre" de la figure 1 permet d'automatiser les mesures et de les multiplier ce qui conduit à réduire la durée de chaque expérience.
Les racines de la plante étudiée sont plongées dans l'eau du corps d'une seringue de 5 ml (n°9). Elle est entièrement remplie jusqu'au débordement grâce au corps de la seringue de 60 ml (n° 6) munie du robinet R1. A ce moment, la petite seringue est bouchée par de la pâte à modeler qui laisse passer la tige de la plante tout en assurant une parfaite étanchéité et en évitant les bulles d'air. Pour commencer l'expérience la petite seringue doit être placée à un niveau légèrement supérieur à celui du tube en plastique (n° 2). Dans cette situation, toute fuite pourra être facilement détectée. Avant de lancer une acquisition, il est nécessaire de placer le drapeau au bon endroit. Cette manoeuvre est effectuée en agissant sur le robinet R1 tout en lisant la valeur affichée à l'écran de la quantité de lumière captée par la sonde photométrique. La courbe témoin de la figure 2 réalisée en absence de plante et uniquement avec la pâte à modeler démontre la fiabilité du montage. La légère baisse du drapeau correspond soit à une absorption d'eau par la pâte à modeler, soit à une évaporation au niveau du tube en plastique provoquée par la chaleur dissipée par la source de lumière, une lampe de 15 W.
Les enregistrements de la figure 3 ont été réalisés pendant 15 min, à partir d'une bouture de géranium de 13 feuilles. Le tracé inférieur correspond à l'absorption d'eau de la même bouture après section de toutes les feuilles. Nous pouvons observer une nette différence dans les vitesses d'absorption qui confirme que la transpiration foliaire est l'un des moteurs du flux hydrique au travers du végétal. Il est à remarquer que la suppression des feuilles provoque des anomalies d'absorption qui s'accompagnent de courtes périodes de perte d'eau racinaire.
Il est possible de réaliser la même expérience avec d'autres espèces végétales. Les différences de vitesses d'absorption doivent conduire l'élève à formuler des hypothèses explicatives qui l'amèneront à étudier la structure foliaire des végétaux utilisés.