Utilisation du dispositif en lac pour mesurer la force de rupture des plantes aquatiques afin d’étudier leur résistance aux contraintes mécaniques que constituent les vagues.Crédit photo : S.Puijalon

Un dispositif breveté pour mesurer l’ancrage de la végétation herbacée

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La capacité des végétaux à résister aux contraintes mécaniques constitue un facteur déterminant pour le maintien des communautés végétales dans les écosystèmes contraints mécaniquement (e.g. fortement pentu, soumis à une érosion ou instabilité du substrat) ou soumis à des perturbations (e.g. tempête, crues, vagues). Cet outil de mesure ouvre donc de nombreuses perspectives concernant l’étude du fonctionnement mécanique du compartiment racinaire des végétaux herbacés.

Dans de nombreux écosystèmes, terrestres ou aquatiques, les végétaux sont soumis à des forces qui tendent à les briser ou à les déraciner. Ces forces peuvent être dues à des facteurs environnementaux (le vent, le courant, etc.) ou à l’action d’autres organismes (animaux, humains, etc.). La capacité des végétaux à résister à ces forces sans être déracinés dépend des propriétés d’ancrage de leur système souterrain (racines, rhizomes, etc.). Or, les caractéristiques des racines et des organes souterrains des végétaux sont relativement peu étudiées, essentiellement pour des raisons méthodologiques liées à la difficulté d’échantillonner et/ou de réaliser des mesures sur des plantes en place. En particulier, l’ancrage des végétaux étant en partie lié à la qualité du substrat, des mesures réalistes sur l’efficacité de l’ancrage ne peuvent être réalisées qu’in situ. Or, il n’existe que très peu d’outils et de méthode de mesures standardisées de l’ancrage de la végétation herbacée, en particulier dans des milieux difficiles d’accès comme les écosystèmes aquatiques.

Utilisation du dispositif en rivière pour mesurer la force de rupture des plantes aquatiques afin d’étudier leur résistance aux contraintes mécaniques que constituent le courant.Crédit photo : S.Puijalon

Ce brevet concerne le développement d’un dispositif expérimental permettant de mesurer in situ les forces de rupture des systèmes racinaires des végétaux herbacés, en milieux terrestre ou aquatique.

Le dispositif permet d’effectuer des mesures sur des taches de végétation composées de plusieurs plante. Crédit photo : S.Puijalon

Le dispositif permet de réaliser des essais de traction in situ sur des plantes et ainsi de mesurer dans des conditions standardisées et reproductibles la force de rupture du système racinaire et de discriminer les différents modes de ruptures (brisure des racines, arrachage complet du système racinaire). La traction sur la plante est exercée par un vérin dont on peut régler les caractéristiques de fonctionnement (e.g. vitesse de traction, cycles de traction…).

La force exercée sur la plante est mesurée par un capteur de force relié à un système de gestion et d’acquisition des données permettant de visualiser en temps réel sur une tablette la force exercée sur la plante et d’enregistrer les données. L’ensemble du système de traction est monté sur un bâti démontable, transportable, modulable et entièrement réglable pour pouvoir être utilisé sur tout type de terrain (horizontal ou pentu, plan ou accidenté, terrestre ou aquatique…). Les principaux paramètres de l’essai qui peuvent être choisis sont l’angle de la traction exercée sur la plante, la vitesse de traction et la fréquence d’acquisition des données. 

Mesures de la force d’ancrage d’un Myriophylle en épi (Myriophyllum spicatum) dans une zone humide fluviale

Audiodescription

Références

Puijalon, S., Guillard, L., Vallier, F., Nogaro, G., Claude, N. Dispositif et procédé de mesure d’au moins un paramètre d’arrachage d’une plante. Brevet FR3090880. 26-06-2020.

Contact

Sara Puijalon
DR CNRS - Laboratoire d’Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (UMR 5023 LEHNA)
Ludovic Guillard
AI CNRS - Laboratoire d’Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés ( UMR 5023 LEHNA )
Félix Vallier
Technicien CNRS - Laboratoire d’Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (UMR 5023 LEHNA)
Géraldine Nogaro
Ingénieur Chercheur EDF - Laboratoire National d′Hydraulique et Environnement (LNHE)
Nicolas Claude
Ingénieur Chercheur EDF - Laboratoire National d′Hydraulique et Environnement (LNHE)