Le tronc est la partie principale et centrale d’un arbre, assurant plusieurs fonctions essentielles à sa survie et sa croissance. Véritable colonne vertébrale du végétal, le tronc relie les racines au houppier et joue un rôle crucial dans la structure et le fonctionnement de l’arbre.
Les branches soutiennent et répartissent le poids des feuilles, des fleurs et des fruits. Elles permettent d’utiliser le maximum d’espace pour exposer les feuilles à la lumière solaire, optimisant ainsi la photosynthèse.
Structure et composition
Le tronc est composé de plusieurs couches concentriques, chacune ayant un rôle spécifique :
- L’écorce (le périderme) : couche protectrice externe
- Le liber : tissu conducteur de la sève élaborée
- Le cambium : fine couche de cellules responsable de la croissance en diamètre
- L’aubier : bois jeune et actif transportant la sève brute
- Le duramen : bois de cœur, plus dense et résistant
Le périderme est composé de trois couches distinctes :
- Le phellogène (ou cambium subéro-phellodermique) : Une assise génératrice qui produit les autres tissus du périderme.
- Le phelloderme : Couche interne de cellules vivantes (parfois absente).
- Le liège (ou suber) : Couche externe imperméable formée de cellules mortes.
Les branches ont la même composition, bien que, généralement plus jeunes que le tronc, donc peuvent avoir moins de duramen
La proportion des différentes couches peut varier par rapport au tronc et l »orientation des fibres du bois peut être légèrement différente due à l’angle de croissance des branches.
Fonctions principales
- Support mécanique : Le bois (tronc et branches) soutient le poids des branches et du feuillage, permettant à l’arbre d’atteindre de grandes hauteurs.
- Transport des nutriments : Il assure la circulation de la sève entre les racines et les feuilles via ses tissus conducteurs.
- Stockage : Le bois, principalement le tronc, emmagasine des réserves nutritives, notamment dans l’aubier.
- Croissance : Grâce au cambium, le bois s’épaissit chaque année, formant les cernes annuels.
Adaptations et particularités
Le bois présente diverses adaptations selon les espèces et l’environnement :
- Forme : droite, tortueuse, ramifiée
- Écorce : lisse, rugueuse, épaisse (protection contre le feu)
- Capacité de « cicatrisation » en cas de blessure
Les troncs perdent naturellement leurs branches basses, un phénomène appelé autoélagage ou rejet de branche. Cependant, une exposition soudaine à la lumière peut provoquer la formation de nouvelles branches, appelées gourmands, à partir de méristèmes de l’écorce.
Les différentes couches du bois
Le duramen
Composé uniquement de cellules mortes, le duramen est imprégné de substances comme des tanins, des résines et des huiles. il résulte de la mort des cellules de l’aubier qui se remplissent de substances chimiques et dont les vaisseaux conducteurs de sève se bouche.
Sa fonction principale est d’assurer le soutien mécanique de l’arbre.Sa fonction principale est d’assurer le soutien mécanique de l’arbre.
L’aubier
C’est la partie jeune et vivante du bois, composée de cellules actives. Il assure la conduction de la sève brute des racines vers les feuilles et participe au stockage des réserves nutritives de l’arbre.
Le cambium
Le cambium est une fine couche de cellules méristématiques, c’est-à-dire qui ont la possibilité de se diviser et qui produit les tissus conducteurs du tronc ; vers l’extérieur c’est la formation du phloème secondaire (liber), vers l’intérieur c’est la formation du xylème secondaire (aubier).
Il permet à l’arbre de s’adapter aux conditions environnementales en modifiant la production de bois et d’écorce car son activité est régulée par des facteurs hormonaux et environnementaux.
C’est également le cambium qui permet les boutures, les greffes et les marcottes en produisant de nouveaux tissus et qui permet la « cicatrisation » des plaies en produisant des tissus qui viennent recouvrir la plaie.
Le liber
Le liber est une structure complexe composée de cellules conductrices de la sève élaborée, de cellules de stockage et de cellules de soutien.
En raison de sa richesse en nutriments, le liber est la partie du tronc la plus vulnérable aux attaques d’insectes et de champignons.
L’écorce
C’est la partie la plus externe du tronc et également présente sur les racines ligneuses. C’est pourquoi lorsqu’une racine ligneuse se retrouve découverte elle se protège en produisant son écorce.
La couche active de l’écorce appelé phellogène est une unique couche méristématique produisant vers l’extérieur le suber (ou liège) et vers l’intérieur le phelloderme (couche parfois absente chez certaines espèces).
L’activité du phellogène peux durer plusieurs années ou même toute la vie de l’arbre (ex : chêne liège).
Croissance du bois
Le cambium fait croitre le diamètre du bois en créant une couche supplémentaire chaque année. Cette couche est visible sur une coupe transversale du bois et permet de déterminer l’âge du bois.
Chaque couche se compose d’une première partie claire, le bois de printemps, et d’une couche plus foncé, le bois d’été.
Le bois de printemps est composé de cellules plus larges et aux parois plus minces que le bois d’été qui, lui, comporte plus de lignine. Il s’en suit que le bois de printemps est plus sujet à la conduction de la sève alors que le bois d’été a une fonction de soutien.
Bois normal, bois de tension, bois de compression
Lorsque le bois croit sans contrainte, il tend à grandir droit vers la lumière ; il produit alors du bois dit « bois normal« .
Lorsque des contraintes l’écarte de la verticale, il produit un bois de structure différente permettant de créer des tensions intérieures pour le ramener vers la verticale.
Pour cela, les feuillus produisent du bois de tension qui se développe sur la face supérieure (dorsale) des branches et des tiges penchées ou courbées.
Bois de tension d’un feuillu
Plus dense et plus dur que le bois normal, il exerce une force de traction longitudinale qui tend à redresser l’arbre.
Les conifères produisent, eux, du bois de compression à sur la face ventrale et comprimée du tronc ou de la branche. Lui aussi, plus dense que le bois normal, permet à l’arbre de retrouver sa verticalité en exerçant une pression longitudinale sur la face ventrale.
Ces bois ont une action sur l’arbre vivant quand la force qu’ils développent est supérieure à la résistance du tronc ou de la branche. Ils provoquent également la torsion des planches lorsque le bois est coupé en raison d’un retrait plus important que le bois normal.
A : bois de compression d’un conifère
B : bois de tension d’un feuillu
La ligature et le haubanage d’un bonsaï provoque la création de bois de tension ou de compression. C’est ainsi que les branches peuvent être dirigées. Lorsque l’arbre ne produit pas assez de bois de réaction, la branche retourne vers sa forme initiale lorsqu’on libère la contrainte.
Composants chimiques
les principales molécules composant le bois sont :
- La cellulose : C’est le composant principal, représentant 40 à 50% de la masse sèche du bois. C’est un polymère à haute masse molaire formé de chaînes de glucose. Elle forme l’armature fibreuse principale, apporte la résistance mécanique.
- La lignine : C’est un polymère phénolique qui représente 23 à 33% de la masse sèche chez les résineux et 16 à 23% chez les feuillus. Elle forme la matrice de la paroi cellulaire. Cette molécule agit comme « ciment » entre les fibres, apporte rigidité et imperméabilité.
- Les hémicelluloses : Ce sont des polymères ramifiés à basse masse molaire, constitués de sucres en C5 et C6. Elles représentent 10 à 30% de la masse sèche. Assurent les liaisons entre cellulose et lignine, apportent de la flexibilité.
- Les extractibles : Ils peuvent représenter 5 à 30% de la masse et incluent des tanins, huiles, résines, gommes, etc. Les extractibles confèrent au bois des propriétés antioxydantes, antifongiques, antibactériennes et insecticides qui le protègent contre divers agents pathogènes et parasites.
- Les constituants inorganiques (cendres) : Ils représentent jusqu’à 1% de la masse et contiennent des éléments comme le calcium, le sodium, le potassium et la silice. Ils participent à divers processus métaboliques et enzymatiques au sein de l’arbre.
La composition élémentaire approximative du bois anhydre est :
- 50% de carbone
- 6% d’hydrogène
- 43-44% d’oxygène
- 0,2-0,5% d’azote
Cette composition varie évidemment selon l’essence de bois et d’autres facteurs comme les conditions de croissance de l’arbre.