Biomécanique de l'hévéa de plantations : sensibilité à la casse au vent

Biomechanics of rubber trees in plantations : Sensitivity to wind breakage

• Auteur / Autrice : Arnauld Clauvy's Engonga Edzang
• Direction : Joseph Gril, Rostand Moutou Pitti, Eric Badel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux -Génie Civil
• Date : Soutenance le 20/03/2023
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'ingénieur (Clermont-Ferrand). Journée (03 ; 1996)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pascal - Institut Pascal (Aubière, Puy-de-Dôme)
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Delphine Jullien, Alexia Stokes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propriétés mécaniques

Bois

Résistance au vent

Hevea brasiliensis

Mots clés libres

Hevea brasiliensis

Vent

Rupture

Moment fléchissant

Rigidité de flexion

Biomécanique

Acclimatation

Hevea brasiliensis

Wind

Breakage

Bending moment

Bending stiffness

Biomechanics

Acclimation

Résumé

Ce travail de thèse s'inscrit dans le projet « Vent-Debout Hévéa 1 », financé par l'IFC (Institut Français du Caoutchouc) et ses partenaires à savoir : la SAPH (Société Africaine de Plantations d'Hévéas) et SOGB (Société des caoutchoucs de Grand-Béréby). Il consiste à étudier le comportement mécanique in situ de deux clones d'hévéa choisis pour leur sensibilité réputée contrastée vis-à-vis du vent ; l'un étant réputé « cassant » et l'autre « résistant ». Autrement dit, il s'agit d'acquérir des éléments de compréhension et de développer des méthodes d'évaluation quantitatives de la sensibilité (vs résistance) des clones d'hévéa en prenant compte de l'ensemble des facteurs biomécaniques impliqués dans la casse au vent. Il s'agit d'une part d'apporter des éléments de réponse sur deux questions qui n'ont jusqu'à présent pas été pleinement traitées. Ces questions sont : - Y a-t-il une différence clonale de la rigidité de flexion des tiges d'hévéa, en relation avec la casse au vent? La rigidité de flexion d'un arbre est un des paramètres biomécaniques primordiaux qui permet de décrire son comportement. La question est donc de savoir comment varie ce trait entre les deux clones d'hévéa ? - Quel est l'impact de la saignée sur la rigidité à la flexion des tiges d'hévéa ? Les effets de la saignée sur la croissance de l'arbre sont bien connus mais la perte de rigidité qui peut en résulter n'a pas été quantifiée. Dans ce travail, des essais ont été mis en place pour tenter de répondre à ces questions, essais in-situ (flexion d'arbres sur pied et effet du retard de la saignée) complétés par l'analyse d'échantillons de bois au laboratoire. D'autre part, dans le cadre du projet avec l'IFC, un volet vise à tester le rôle de la thigmomorphogenèse comme mécanisme de mitigation des mécanismes de fragilisation mécanique et sa possible variation entre clones cassant et plus résistant. Cette dernière partie ne sera cependant pas présentée dans ce rapport.

This thesis is part of the 'Vent-Debout Hévéa 1' project, financed by the IFC (Institut Français du Caoutchouc) and its partners, namely SAPH (Société Africaine de Plantations d'Hévéas) and SOGB (Société des caoutchoucs de Grand-Béréby). It consists of studying the in situ mechanical behaviour of two rubber tree clones chosen for their contrasting sensitivity to wind; one being considered 'brittle' and the other 'resistant'. In other words, the aim is to acquire elements of understanding and to develop methods for the quantitative evaluation of the sensitivity (vs. resistance) of rubber clones by taking into account all the biomechanical factors involved in wind breakage. On the one hand, the aim is to provide answers to two questions that have not yet been fully addressed. These questions are : - Is there a clonal difference in the bending stiffness of rubber stems in relation to wind breakage? The bending stiffness of a tree is one of the most important biomechanical parameters to describe its behaviour. The question is how does this trait vary between the two rubber clones? - What is the impact of tapping on the bending stiffness of rubber stems? The effects of tapping on tree growth are well known, but the resulting loss of stiffness has not been quantified. In this work, tests were set up to try to answer these questions, in-situ tests (bending of standing trees and the effect of delayed tapping) supplemented by the analysis of wood samples in the laboratory. On the other hand, within the framework of the project with the IFC, a component aims to test the role of thigmomorphogenesis as a mitigation mechanism for mechanical weakening and its possible variation between brittle and more resistant clones. However, this last part will not be presented in this report.