mercredi 16 novembre 2016

Dendrochronologie. 2016 086

LA VIE DES ARBRES LA VIE DU BOIS

Particularité des arbres.

Un arbre est caractérisé par le fait qu'il "fabrique" du bois. Chaque année l'arbre croît en hauteur et en grosseur. Sous les climats tempérés comme le nôtre, et avec une alternance des saisons, une "couche" de bois annuelle (un cerne), s'ajoute aux précédentes.
La pousse du bois va du cœur de l'arbre vers l'écorce. Un objets fixé sur un tronc recouvert peu à peu disparait complétement au bout de quelques années. Il est comme absorbé par l'arbre.
La pousse d'un arbre s'effectue toujours vers les bourgeons. En simplifiant nous pouvons dire que les bourgeons tirent sur l'arbre pour le faire grandir. Les racines sont affectées du même phénomène de croissance.
La croissance d'un arbre peut être comparée à un empilement de cônes s'emboitant les uns sur les autres, du plus petit au plus gros.  Les couches de bois produites chaque année peuvent également se comparer à des vêtements se superposant les uns aux autres sur un même individu.
Voici un arbre âgé de 6 ans, cet arbre, grossit, grandit, et schématiquement, ajoute chaque année une couche de bois sur ceux existants.
Le petit arbre (rouge) que nous avons connu il y a 6 ans est toujours présent au centre, ou plutôt au cœur de l'arbre. 
En coupant cet arbre, voici la représentation, schématique, que j'obtiens de son tronc. 
Nous retrouvons les couleurs des différents cônes (cernes) de chaque année de pousse. 
À défaut de pouvoir le couper, je réalise un carottage.
J'obtiens une carotte de bois ayant cet aspect (à droite sur le dessin).
Par convention un carottage ne traverse pas l'arbre mais s'arrête au centre c'est à dire au cœur.
Pub :https://youtu.be/FQb92NEUg7c 
 
Le savez-vous : une branche connue et utilisée par ma grand-mère lorsqu'elle était enfant, pour se balancer, supporte encore aujourd'hui la balançoire de ma petite fille.

La branche n'est pas montée le long du tronc, comme nous pourrions à tort le croire, mais a simplement un peu grossi !
Des arbres coupés, appelés tronces attendent d'être évacués. Il est possible d'apercevoir les cernes de croissance sur les coupes faites par la tronçonneuse.
Elles ont été débardées jusqu'à la route forestière. 

Principe de la dendrochronologie.
Connaissant la particularité de la croissance des arbres, nous pouvons en coupant un arbre ou en se servant d'une tarière connaître avec précision son âge. (celui-ci 170 ans)


Le savez-vous : Dans les endroits où règnent un climat tropical, il n'y a pas de cernes, le bois est homogène.
Les quelques cernes présents (comme sur le spécimen ci-dessus) dans des bois tropicaux résultent non des saisons mais des alternances de périodes, sèches et de périodes pluvieuses ils ne peuvent, vous le comprendrez, servir à dater les arbres.


La dendrochronologie c'est quoi et à quoi sert-elle ?

Wikipedia dit : La dendrochronologie a été inventée et développée au cours du XXe siècle par A.E. Douglass, le fondateur du Laboratory of Tree-Ring Research de l’Université d'Arizona. Plusieurs siècles auparavant Léonard de Vinci avait déjà décrit le principe des cernes de croissance et leurs variations en fonction des conditions climatiques. Edmund Schulman (1908-1958) et Fritz Schweingruber (1935-) ont également largement contribué au développement scientifique de la discipline. 
Cette discipline permet de dater un objet , une structure, ou un édifice en bois.
Dendrologie est formé des mots latins  dendron : l' arbre, kronos : le temps et logos : l'étude 

La dendrochronologie est utile pour :
- confirmer des datations faites au carbone 14 ;
- dater des vestiges,
des sépultures contenant du bois ;
 - dater avec précision les charpentes des bâtiments ;
- connaître l'âge d'objets fabriqués à partir de bois ;
- connaître les conditions climatiques d'une région sur période donnée. 
- découvrir les changements climatiques passés, et appréhender les changements futurs ;
- connaître les conditions climatiques du passé, pluviosité, sécheresse, etc. 

Pour résumer, la dendrochronologie permet de remonter dans le temps !

Principe.

Dans nos régions tempérées les arbres subissent les influences des saisons, et principalement des périodes dites de croissances.
Après la période de dormance ou sommeil hivernal, l'arbre retrouve ses capacités à grandir et à produire du bois.
La production du bois d'abord intense au printemps se réduit en été pour cesser définitivement en hiver.
Une des particularité des arbres est de "fabriquer" chaque année un cerne visible seulement lorsque l'arbre est coupé. 
Le bois de printemps et le bois d'été.
Au printemps l'arbre "pompe" énormément de sève brute dans le sol. Composée de sels minéraux et d'eau elle circule dans la partie de l'arbre dénommée aubier 
En vert l'aubier (bois vivant) en jaune le cœur ou duramen (bois mort)
Partie claire l'aubier, partie rouge le duramen, sur un tronc de Févier d'Amérique sans épines Gleditsia triancanthos inermis 
La sève circule à l'intérieur de l'arbre en empruntant des canaux spécifiques, les trachéides (prononciation : tra-ké-id).
Intense au printemps, le "courant" de sève diminue progressivement avec l'arrivée des journées chaudes de l'été.
Chaque année l'arbre fabrique de nouveaux canaux pour véhiculer la sève. Important au début du printemps, leur diamètre diminue corrélativement avec le flot de la sève. 
Schéma d'un arbre coupé au printemps de cette année
Vous pouvez apercevoir les canaux transportant :
- la sève du printemps 2011 flèche rouge ;
- les canaux ayant transporté la sève durant l'été 2010, flèche bleue
Les couleurs bleue et rouge indiquent les couches de bois de printemps et celles du bois d'été.
Les canaux de printemps sont généralement plus gros que ceux d'été, leur aspect et leur couleur permettent de les différencier aisément.
Bois de printemps flèche rouge, et bois d'été flèche bleue.
Tronc de Châtaignier Castanea sativa 




Pour résumer :
Bois printemps : flot de sève important gros canaux
Bois d'été : flot de sève réduit petits canaux
Hiver : flot sève interrompu pas de production de bois, pas de canaux
 
Bon à savoir : La sève circule dans les canaux, les trachéides, élaborés au cours du printemps de l'année concernée, mais également dans les trachéides des années antérieures. Cet ensemble forme l'aubier.
Dans les canaux plus anciens, le duramen, la circulation a totalement cessé. 


Comment connaître l'âge d'un arbre abattu.
Il suffit de compter tous les cernes. Les cernes comprennent du bois de printemps et du bois d'été, généralement ils n'ont  pas la même couleur. 
Le châtaignier utilisé pour notre démonstration était âgé de 62 ans lorsqu'il a été découpé. La loupe est bien utile pour compter les derniers cernes (1).

(1) ces cernes représentent des années difficiles pour notre châtaignier, ce sont les épisodes récurrents de sécheresse.

Bon à savoir : En comptant toutes les couches de bois, claires et foncées, vous comptez deux fois une même année. 


L'arbre est vivant.
Comme tous les êtres vivants les végétaux sont sensibles aux variations de leur environnement et aux agressions.
L'étude des cernes permet de mettre en évidence :
- des épisodes de sécheresse ;
- des attaques parasitaires, champignons, insectes ;
- un excès de pluie ;
- des pollutions ;
- un manque de précipitations ;
- une abondance de lumière ;
- un manque de lumière ;
- un épisode orageux, chute de la foudre sur l'arbre ;
- des écorçages répétés par les herbivores ;
- des incendies ;
- des carences en éléments nutritifs ;
- des épisodes froids ;
- des périodes torrides ;
etc.
Ces phénomènes influent directement sur l'épaisseur des cernes du bois : des cernes larges indiquent des conditions optimum, des cercles étroits, des conditions extrêmes de stress, et/ou de survie de l'arbre. 
Cernes identiques à conditions identiques.
Tous les arbres d'une même espèce dans une même région géographique croissent de la même façon quelque soit leur âge.
Ces chênes de 11, 8 et 4 ans provenant de la même région, sont tous affectés du même facteur de croissance (rouge, bleu, jaune) durant les mêmes périodes prises en compte 

La courbe de croissance.

Pour chaque arbre nous pouvons établir une courbe de croissance ressemblant un peu à ceci :
-la section du tronc (marron).
-âge en abscisses B
-épaisseur des cernes en ordonnées A 

Remonter le temps.

Connaissant la date d'abattage d'un arbre, il est aisé de connaître sa date de naissance. Nous pouvons remonter dans le temps.
Si sur des troncs d'arbres plus anciens mais toujours de même espèce nous arrivons à retrouver les mêmes cernes nous pourrons remonter encore plus loin dans le temps.

Essais.

Notre première section de tronc vient d'être prélevée sur un arbre abattu il y a quelques jours.
Notre sujet est âgé de 29 ans, mais ce n'est pas le plus important.
Nous observons à partir de 1992 une série bien caractéristique de 4 années où des cernes réguliers forment un ensemble bien repérable.
Une poutre, portant encore son écorce, stockée dans ma grange possède exactement la même série de ces 4 cernes bien identifiables.
Nous pouvons déjà, à l'aide de ces deux exemplaires donner 1994 comme date d'abattage de cette poutre. 
Comble de chance une deuxième poutre paraissant plus ancienne comporte elle aussi une série différente de cernes identiques, cette fois à ma poutre stockée !
Nous arrivons à donner la date d'abattage de cette deuxième poutre 1982 !
Et la date de naissance de l'arbre dans laquelle elle a été taillée , 1962.
Nous venons de mettre en pratique une méthode appelée la dendrochronologie !

L'invention de la dendrochronologie.

Il semblerait que le génial inventeur, ou celui qui a finalisé cette méthode de calcul soit Andrew Ellicott Douglass un américain fondateur du laboratoire d'étude des cernes d'accroissement des arbres à l'université d'Arizona. 


A E Douglas s'était rendu compte que tous les arbres, d'une même espèce et dans un même environnement, présentaient le même genre de cernes quelque soit leur âge. Des séquences recoupées sur plusieurs siècles permettent de créer une chronologie de référence. 

Le patron ou courbe de référence.

En mettant bout à bout les courbes de croissance de chênes provenant de la même région mais d'âges différents, nous obtenons un "patron" permettant de dater précisément d'autres échantillons de bois de chêne.


 Exemple de "patron" ou courbe de référence pour des chênes durant la période comprise entre 1950 et 1650 
Un échantillon de chêne prélevé sur une poutre permet à l'aide du patron de le dater précisément.
Dans cet exemple le chêne (l'échantillon) est né aux environs de 1815 et abattu en 1870 



La difficulté de la méthode.

La principale difficulté de la dendrologie réside dans le fait de pouvoir rassembler sur une même courbe, la courbe de référence, des courbes de croissance de nombreux arbres de même essence couvrant une longue période.
Ces arbres anciens se trouvent dans : les vieilles charpentes, les charpentes de bateaux, les pieux immergés, les arbres immergés dans les tourbières, les épaves, arbres fossiles, etc.

Cyprés fossile du jardin des plantes Paris. [lien]




Les limites de la méthode.

Pour obtenir des mesures cohérentes il est nécessaire de :
- limiter les échantillons à une même zone géographique ;
- n'utiliser qu'une essence d'arbre pour un même calcul (ce qui n'est pas toujours précisé dans les explications données au sujet de cette science !
- ne sélectionner dans la mesure du possible que des échantillons comportant encore leur écorce et l'aubier .





En utilisant la dendrochronologie, nous pouvons remonter le temps et dater cette section de pilotis  provenant des aménagements des berges. (de 44 avant notre ère à 64 de notre ère) 
Ces pilotis sont visibles au Musée de Saint Romain en Gal

Résumé :

L'arbre est vivant chaque année il produit des cernes de bois composés de bois de printemps et de bois d'été. La sève circule dans des vaisseaux appelés trachéides, seul l'extérieur de l'arbre est vivant, c'est l'aubier, l'intérieur est mort, il s'agit du liber.
Tous les arbres d'une même espèce et d'une même région, croissent de la même façon.
En collectant divers échantillons de bois d'une même espèce dans une même région, il possible d'établir un patron ou courbe de référence permettant de dater précisément d'autres échantillons.
La dendrologie permet, entre autres, de dater des objets fabriqués par l'homme depuis la nuit des temps et de connaître les épisodes climatiques des siècles écoulés.



Laboratoire Romand de Dendrochronologie.intérêt 5/5
 

 
 
  

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