Perte plus ou moins contrôlée de vapeur d’eau par un être vivant.
Mesure
Chez les végétaux, on met la transpiration en évidence par évaluation de la diminution de poids d’une plante, en pot verni, dont on a luté soigneusement la tige à un couvercle fermant le dessus du pot pour éviter toute perte d’eau du sol par évaporation. On peut aussi n’utiliser qu’une partie du végétal (une feuille par exemple), sur laquelle on réalise deux pesées rapides, l’une juste au moment du prélèvement et l’autre deux minutes après. On procède parfois en évaluant la quantité d’eau absorbée par un rameau coupé, en un temps donné, si l’on considère que la teneur en eau de l’échantillon reste constante (potomètre). Enfin, on peut absorber l’eau émise par la plante en utilisant des procédés chimiques ; on doit alors placer la portion de végétal étudié en atmosphère confinée ou en courant d’air faible ; la substance absorbante peut être CaCl2, P2O3, SO4H2 ; on réalise aussi des dosages indirects de la teneur en eau de l’air en mesurant les variations du pouvoir absorbant aux infrarouges ou de la résistance électrique.
On trouve ainsi des valeurs moyennes, établies sur vingt-quatre heures, allant de 0,1 à 0,5 mg par heure et par décimètre carré de surface de feuille, cette valeur pouvant d’ailleurs, à certains moments, atteindre jusqu’à 5 g/h/dm2. On a calculé qu’un Érable d’une quinzaine de mètres, portant environ 170 000 feuilles, soit environ 690 m2, libérait jusqu’à 300 litres d’eau par heure pendant un chaud après-midi. Un hectare de Graminacées transpire 250 t d’eau par an. Lorsque la transpiration se réduit beaucoup, les valeurs tombent jusqu’à 0,01 g/h/dm2, et même moins chez les xérophytes. On compte qu’il faut que 300 g d’eau traversent la plante pour que la synthèse de 1 g de matière vivante soit possible (coefficient de transpiration). Généralement, ce sont les précipitations naturelles qui pourvoient au ravitaillement du végétal, mais, en agriculture et en horticulture, on doit procéder sous certains climats à l’arrosage ou à l’irrigation. L’eau ainsi répandue dans l’atmosphère contribue à la réalisation de microclimats. Cependant, lorsqu’on travaille sur des cultures en champ ou en serre, il faut tenir compte du fait que plusieurs phénomènes concourent à libérer de l’eau dans l’atmosphère : d’une part, le simple phénomène physique d’évaporation au niveau du sol humide et, d’autre part, la transpiration, qui peut être considérée comme une évaporation au niveau du végétal, réglée par des mécanismes physiologiques. On peut mesurer l’ensemble des deux processus, que l’on désigne, en particulier en agronomie et en sylviculture, par le terme global d’évapotranspiration. La mesure s’effectue dans des « cases lysimétriques » déterminées en isolant une partie du sol de telle sorte que l’on puisse recueillir l’eau qui percole à travers le sol. La différence entre l’eau reçue par cette case, par précipitation ou par arrosage, et l’eau recueillie à la base donne la quantité d’eau perdue par évapotranspiration.
Voies d’évacuation de la vapeur d’eau perdue par la plante
C’est au niveau des stomates que la vapeur d’eau est le plus souvent émise ; la chambre sous-stomatique communique avec des lacunes aérifères et des méats qui, entre les cellules, renferment une véritable atmosphère interne. Les stomates sont composés de deux cellules réniformes, dont les parties concaves concourent à former l’ostiole ; ce pore peut, suivant les conditions, être presque complètement fermé ou très ouvert, de 3 jusqu’à 12 μ de large, parfois sur une vingtaine de microns de long (40 μ au maximum) ; le nombre des stomates est très variable suivant les espèces, de quelques unités à 50 000 (face inférieure des feuilles de chêne) par centimètre carré. Répartis de manière sensiblement identique sur les deux faces des feuilles de Monocotylédones (Avoine : face supérieure, 25 ; face inférieure, 23), plantes à limbes dressés, ils sont plus nombreux sur la face inférieure des feuilles chez les végétaux à limbe horizontal. Souvent même, la zone supérieure en est totalement dépourvue (Noyer 460-0 ; Haricot 280-40). Beaucoup plus rarement, ils sont localisés sur la partie supérieure : feuilles nageantes des plantes aquatiques par exemple. À eux tous, ces orifices ne représentent que de 1 à 3 p. 100 de la surface totale des feuilles, en raison de leur taille très réduite. Ils suffisent, cependant, pour assurer des échanges entre l’atmosphère interne de la plante (où il n’y a saturation que lorsque la succion des cellules est nulle) et l’atmosphère externe, où la tension de vapeur d’eau est très variable. Les cellules stomatiques sont les seules épidermiques contenant des chloroplastes chez la plupart des Angiospermes. Elles sont généralement entourées d’une couronne de cellules annexes.
Le rejet de vapeur d’eau par ces orifices est mis en évidence en appliquant un papier imprégné de bleu de cobalt par exemple sur la surface de la feuille ; la vapeur d’eau émise par les stomates fait virer au rose, à l’emplacement de ces derniers, le produit ; l’examen au microscope révèle un pointillé correspondant à la carte des stomates, à condition que l’expérience ne dure pas trop longtemps.
