Une plante survit depuis 53 ans dans une bouteille ?

Voici l’adresse source :

http://dailygeekshow.com/2013/02/16/enfermee-depuis-53-ans-une-plante-a-cree-son-propre-ecosysteme-pour-survivre/

Le docteur Goulu a exprimé ses doutes. Il a raison.

Plusieurs paramètres à éclaircir :

  • La longévité de la plante : or d’après http://fr.wikipedia.org/wiki/Tradescantia ces plantes sont éphémères et ne vivent qu’une journée après floraison ! Je me souviens que ma grand-mère en avait : ces fleurs restaient belles et vertes, même mortes et desséchées.
  • La quantité d’eau confinée (réellement isolée de l’extérieur ?)
  • Les pressions des gaz dans la bouteille (oxygène, dioxyde de carbone…)
  • La flore bactérienne : paramètre principal
  • CO2 limité = croissance a fortiori limitée
  • Photosynthèse biaisée par réfraction de la lumière solaire à travers le verre
  • Puis le verre de bouteille est-il opaque ou transparent aux rayons UV : paramètre capital

La putréfaction de la plante est possible dans un excès d’eau en présence de bactéries : la fermentation (comme lors d’un compostage) conduirait à faire sauter le bouchon en moins d’une saison…

Compte tenu de l’espèce de plante : il faut peu d’eau pour sa survie. Mais les floraisons peuvent-elles survenir en quasi-absence de CO2 ? Pour fleurir, ces plantes doivent croître ! Mais sans croissance, pas de fleurs, donc pas de cycle germination/croissance/floraison.

Mais si l’eau est en quantité insuffisante dans la bouteille, la plante se dessécherait et mourrait sous l’effet de serre induit par la bouteille exposée au soleil… Notamment par une répartition inégale de l’eau dans les recoins de la bouteille.

Pour avoir un équilibre idéal pour la survie de la plante, il faut nécessairement une quantité précise d’eau : ni trop ni trop peu, et ce paramètre dépend de l’espèce de plante. Dans un volume confiné, la croissance devient impossible car le CO2 confiné reste insuffisant.

Cependant, un équilibre idéal dépend de la répartition de l’eau entre le « sol » limité et l’air confiné. Trop d’eau aux racines et pas assez d’eau dans les tiges c’est irrémédiablement l’échec. De plus la flore bactérienne est nuisible aux racines ainsi qu’aux graines pour la reproduction de la plante… Contre le pourrissement des graines et des racines, il faut un milieu stérile. Mais sans la putréfaction, il y a raréfaction de certains gaz comme le CO2, ce qui compromet la croissance de nouveaux plants. De plus, pour tenter d’obtenir un écosystème autonome et viable, il faut un rapport précis entre la quantité de graines germées et la quantité de matière décomposée génératrice de nutriments (sels minéraux, eau, CO2…).

Autre gros problème : en thermodynamique, le rendement énergétique n’est jamais de 100%. Il existe toujours des pertes. Par exemple, le rendement de la photosynthèse est de l’ordre de 30%. De plus, les rayonnements absorbés pour la photosynthèse concernent des longueurs d’onde électromagnétiques qui sont de 425 nm et 660 nm. Mais si le verre de la bouteille était opaque à ces longueurs d’onde, la photosynthèse ne se réaliserait pas. Mais quand la photosynthèse est possible, la plante doit nécessairement être suffisamment hydratée (une plante exposée au soleil se met à transpirer). Je cite un texte intéressant : «Sous une lumière intense, à court terme le rendement de la photosynthèse est directement proportionnel à la concentration du CO² jusqu’à 5000 ppm. Dans la nature il est possible d’augmenter la photosynthèse de 50% en doublant la concentration de CO². Il n’y a plus de gain passé cette concentration.»

Bref, le buzz de la plante confinée dans une bouteille depuis 53 ans ressemble beaucoup au mythe récurrent du mouvement perpétuel, et cette histoire ressemble aussi à l’histoire des plantes vertes dépolluantes… (https://jpcmanson.wordpress.com/2012/05/18/une-critique-quantitative-sur-les-plantes-depolluantes-le-cas-du-formaldehyde/)

De plus, on n’a aucune preuve de la date de fermeture du bouchon de la bouteille de verre. En plus c’est un bouchon qui peut être ouvert à tout moment. Mieux vaudrait sceller le goulot de bouteille avec du verre fondu par les soins d’un maître verrier… et devant témoins.

L’idée de recréer un écosystème autonome in vitro m’a déjà traversé l’esprit il y a des années, avec contrôle de la température et de la pression atmosphérique interne, mais je regrette de ne pas l’avoir réalisé. Avec cette histoire de plante confinée en bouteille, je pense que cela n’est a priori possible que si c’est une espèce de plante qui peut vivre avec de longues périodes de pénurie d’eau. On devrait obtenir le même genre d’observation avec des cactus, non ? En effet, ma grand-mère n’arrosait jamais ses cactus, et pourtant j’ai eu un doigt planté dans leurs horribles piquants, une fois, quand j’avais 4 ans, pour avoir été trop curieux… Ces bébêtes-là, ça mord ! Même si ça peut vivre dans le désert pendant des décennies sans boire…

Mais les tradescantia enfermées dans une bouteille, même si elles paraissent verdoyantes, il faudrait s’assurer d’abord d’une chose : sont-elles vivantes, ou mortes desséchées depuis longtemps ?

J’ai pu regarder ces fleurs il y a des années, chez ma grand-mère. Ces fleurs séchées peuvent paraître vivantes même mortes depuis des décennies, et donnant probablement l’illusion de la vie si de l’eau humidifie un peu les plantes mortes sèches. Ce n’est pas par hasard que cette particularité des éphémères soit devenu un art décoratif. Jolies fleurs, malgré qu’elles soient aussi sèches que de la paille.

Pour avoir des connaissances sur le phénomène prétendu (la survie florale en confinement), il faut faire des expériences. Les plantes avides d’eau selon moi, sont susceptibles de pourrir rapidement en espace confiné. Tandis que les plantes des milieux arides (comme les cactus) pourraient être abandonnés longtemps dans des bocaux fermés avec un peu d’eau.

Mais milieu confiné = pas assez de CO2 libre = pas de croissance = pas de floraison = pas de cycle de vie = la plante finit par crever sans descendance… ou est déjà morte et desséchée.

Oui je suis sceptique, comme le Dr Goulu, et j’ai exprimé des arguments assez intéressants. Mais le doute ne pourra être confirmé (ou levé) qu’avec des expériences scientifiques.

  • Dernier détail : un bouchon de liège est loin d’être parfaitement hermétique, il est perméable aux gaz, des échanges gazeux entre le contenu de la bouteille et l’extérieur est possible, les oenologues le savent bien, eux.  😉  Hé oui, il ne faut pas tricher.
  • Autre dernier petit détail : il est très tentant d’évoquer une oscillation autour d’un équilibre sur l’émission et l’absorption des gaz, entre l’oxygène et le dioxyde de carbone. Il est vrai que la masse totale de matière organique confinée dans la bouteille reste constante (à l’exception du cas du bouchon de liège qui rend finalement le milieu pas si isolé que ça, permettant des échanges gazeux imprévus). On pourrait donc admettre que l’oxygène et le CO2 se régénèrent ad vitam aeternam comme un mouvement perpétuel. Mais avec toujours les mêmes quantités, je ne sais pas, j’en doute. En revanche, il pourrait exister des substances produites par la fermentation et qui ne sont pas recyclées, et dont la quantité augmente, tandis que les matières premières diminuent du fait de l’accumulation de déchets. Ces substances en quantité croissante, ce pourrait être des bactéries par exemple, voire même de l’alcool éthylique, celui-ci étant considéré comme un déchet par les plantes lors du processus chimique de fermentation, et non comme un nutriment. Au bout d’un moment, des substances s’accumulent jusqu’à déséquilibrer l’écosystème lui-même. Lors d’une fermentation, les bactéries meurent quand le degré alcoométrique devient trop élevé, puis la fermentation cesse, tandis que la quantité des sucres aura beaucoup diminué (le glucose se transforme chimiquement en alcool et en dioxyde de carbone).
  • Quand j’étais teenager, je m’étais amusé à faire pousser des haricots dans des liquides autres que de l’eau : il se produit une putréfaction, notamment dans du jus de fruit. Donc je suppose qu’une plante qui macère dans un milieu confiné, humide et chaud a un risque important de pourrir.

Pour ainsi dire, j’ai exploré les aspects théoriques de l’histoire de la plante enfermée dans une bouteille depuis 53 ans. Pour que cela puisse être plausible, il faudrait respecter des contraintes selon des critères précis pour qu’une plante puisse survivre longtemps. Autrement, un déséquilibre biochimique est plus que probablement, provoquant irrémédiablement la mort de la plante. Mais lorsqu’il s’agit d’une espèce de plante des régions arides, comme les cactus par exemple, une telle survie devient beaucoup plus crédible, surtout s’il s’agirait de Tradescantia déjà desséchées, gardant une apparence vivante…

Ensuite, comment le buzz est-il apparu ? Une recherche sur Google montre que le buzz se répand dans les blogs et les forums, notamment chez les amateurs de jardinage. La presse grand public, elle aussi, s’est emparée de l’affaire. De même que les réseaux sociaux comme Twitter. Du sensationnalisme, du bouche à oreille, du baratin, en effet, ça se répand très vite. Mais avec quel recul critique ? Selon quelles règles ? Un protocole scientifique a t-il été suivi ? Y a t-il eu au moins une publication scientifique sur le phénomène prétendu ? En faisant le tri, en retirant les blogs, la presse, les réseaux sociaux, les forums, afin de rechercher une publication scientifique potentielle ayant relaté l’affaire, je constate que le buzz n’a pas de référence scientifique sûre…

Un exercice intéressant à faire : identifier la première source qui est à l’origine du buzz sur Internet. L’histoire de David Latimer, le fameux jardinier anglais avec sa bouteille contenant sa plante, voila l’info à rechercher. Chose certaine : le buzz est apparu au Royaume-Uni. Le site Pinterest semble avoir contribué à alimenter le buzz. Ce buzz serait apparu début 2013 via Pinterest, et depuis janvier/février dernier apparemment dans un blog étrange : http://bekkieswonderland.blogspot.fr/2013/02/garden-in-bottle.html. En même temps, je découvre la source d’origine du buzz : dailymail.co.uk    Une source scientifique ?…

Si le journalisme consiste à relayer l’information, il faut au préalable scientifiquement évaluer nécessairement l’information avant de la relayer.

latimer

La plante semble bien vivante dans la bouteille de verre. Le taux d’humidité y semble assez important.

La bouteille semble avoir un diamètre d’environ 50 cm. On peut s’amuser à calculer combien de CO2 gazeux maximum contenu dans l’air de la bouteille. La bouteille a un volume approximatif de 0,065 m³, soit environ 65 litres. En supposant que le CO2 ait remplacé l’oxygène de l’air pour une proportion de 1/5, alors cela fait quantitativement 13 litres de CO2 maximum dans l’air confiné, puisqu’il y a 52 litres d’azote. Et 13 litres de CO2, ça représente une masse de 25,5 grammes de CO2. Cette masse est négligeable en regard de la masse totale de la plante, ce qui laisse un doute sérieux sur sa possibilité de croissance et de floraison. De plus, si la plante est très volumineuse (comme on peut le voir sur la photo), il y a moins d’air disponible dans la bouteille : les échanges gazeux (oxygène/CO2) deviennent donc forcément difficiles, sinon impossibles…

Concrètement, voici le bilan de la photosynthèse (rappel : rendement de 30%) :

  • 6CO2 + 6H2O + lumière → C6H12O6 + 6O2

25,5 g de CO2 réagit avec 10,44 g d’eau pour produire théoriquement 17,4 g de glucose (en réalité : 5,2 g) et théoriquement 18,56 g de dioxygène (en réalité : 5,6 g). Ainsi, par photosynthèse, il se produit moins d’oxygène que prévu et il reste un excès de CO2. Le CO2 disponible dans l’air de la bouteille n’a qu’un rôle négligeable (environ un rapport massique de l’ordre de 1 millième ?) dans la croissance de la plante si celle-ci survit en milieu vraiment hermétique. Il est fort possible que la plante meure avant d’avoir produit des graines pour générer de nouveaux semis.

Si le buzz ressemble à un canular, il présente néanmoins l’intérêt d’inciter à réaliser des expériences afin que nous puissions trouver ce qui est vrai ou faux derrière cette histoire. Pour que la plante s’épanouisse dans sa bouteille de verre, à mon avis le bouchon est ouvert de temps à autre, pour que le CO2 atmosphérique extérieur vienne contribuer à la croissance de la plante, et occasionnellement pour y verser des nutriments complémentaires (eau, sels minéraux…). On devrait essayer de monter un protocole expérimental qui compare des bouteilles à bouchon ouvert avec des bouteilles hermétiquement scellées.

© 2013 John Philip C. Manson

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