Mécano-biologie du cambium: influence des interactions mécaniques entre bois et écorce sur la formation du bois

Mechano-biology of cambium: influence of wood-bark mechanical interactions on wood formation

• Auteur / Autrice : Thomas Boursat
• Direction : Bruno Clair
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique, Génie Civil et Architecture
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Information, Structures, Systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMGC - Laboratoire de Mécanique et Génie Civil
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Bois

Mots clés

Mots clés libres

Cambium

Croissance secondaire

Propriétés mécaniques

Xylème

Phloème

Pression de turgescence

Cambium

Secondary growth

Mechanical properties

Xylem

Phloem

Turgor pressure

Résumé

Le bois est le premier stock de carbone terrestre. Sa fabrication dans l'arbre se fait dans le cambium, méristème située entre le cylindre de bois et l'écorce. La compréhension mécaniste du fonctionnement du cambium en croissance est primordiale pour mieux modéliser le potentiel de stockage des arbres et anticiper la qualité des bois de demain sous un climat en profond changement. La croissance des cellules cambiales est soumise à deux contraintes qui sont beaucoup plus fortes que dans le cas des méristèmes primaires : une contrainte mécanique liée à sa situation confinée entre bois et écorce, et une contrainte hydraulique liée à la nature fortement négative du potentiel hydrique dans l'arbre. Ce projet de thèse vise à quantifier expérimentalement ces contraintes et leurs conséquences sur la croissance cambiale. Il s'agira notamment de déterminer la pression de turgescence des cellules cambiales, le niveau de contrainte mécanique imposé par l'écorce, et l'influence de cette contrainte sur les processus élémentaires de la croissance cellulaire du bois et de l'écorce (division, élargissement, épaississement des parois).

Wood is the main stock of carbon on earth. Its fabrication by the tree occurs in the cambium, a meristem located between the wood cylinder and bark. A mechanistic understanding of the functioning of the growing cambium is necessary to improve the modelling of the storage of carbon by trees and anticipate changes in wood quality in the context of a deeply changing climate. The growth of cambial cells is subjected to two constraints that are stronger than in the case of primary meristems: a mechanical constraint related to is confined localization between wood and bark, and a hydraulic constraint related to the strongly negative nature of wood's water potential. This PhD project aims at experimentally quantifying these constraints and their consequences on cambial growth. This includes the determination of the turgor pressure of cambial cells, the level of mechanical stress set by bark, and the influence of this stress on the elementary processes of wood's and bark's cell growth, namely the cell division, cell enlargement and cell wall thickening processes.