Questions to the experts

Attention, il y a un problème de vocabulaire. Les mécanismes de transpiration chez les plantes et chez les humains sont très différents, par conséquent le mot transpiration n'a pas le même sens dans les deux cas. Seul le résultat final est le même, c'est le refroidissement de l'organisme. Ce qui se rapproche en apparence le plus de la transpiration humaine est appelé exsudation chez les plantes (apparition de gouttes d'eau au bout des feuilles en fin de nuit) mais elle n'a pas de fonction de régulation thermique. Cela n'a rien à voir avec la transpiration végétale qui est une perte de vapeur d'eau (gaz invisible) par de petits orifices situés à la surface des feuilles. Ces petits orifices et les cellules spécialisées qui les entourent sont appelés stomates qui peuvent s'ouvrir et se fermer. Ils s'ouvrent à la lumière et permettent l'entrée du CO2 (=gaz carbonique=dioxyde de carbone)nécessaire à la photosynthèse; ils se ferment à l'obscurité ce qui limite les pertes d'eau. Cet aspect est très important car au moment où les stomates sont ouverts les plantes perdent 500 g (1/2 l)d'eau pour 1 g de CO2 fixé (c'est le carbone du CO2 qui permet la croissance de la plante). Donc si elle veulent économiser l'eau les plantes ont le choix entre "mourir de faim ou mourir de soif".
Venons en aux expériences possibles et à la réponse aux questions.
1) transpiration:
La vapeur d'eau étant invisible, on peut la mettre en évidence par condensation en eau liquide. Une expérience historique est de mettre une plante sous une cloche ou dans un sac en plastique et de l'éclairer. On voit apparaitre une condensation sur les parois de l'enveloppe après une durée qui dépend de l'intensité de l'éclairement. A titre de témoin on peut mettre une plante identique à l'obscurité. Par souci de rigueur, le pot et la surface de la terre doivent être recouverts d'un plastique (ou de papier d'aluminium)pour éliminer la contribution de la terre à l'évaporation. Cette eau de condensation est pure mais elle peut sans doute avoir une odeur ou même peut-être un goût dû à la dissolution de certaines molécules odoriférantes propres à l'espèce. Cela doit être vrai pour les géraniums qui sont riches en composés volatiles.
La transpiration peut aussi être quantifiée en mettant simplement un pot sur une balance à la lumière. On voit très rapidement la perte de masse qui est proportionnelle à l'éclairement et très faible à l'obscurité.

2)l'exsudation est un phénomène peu étudié et dû à d'autres mécanismes que la transpiration. Elle se produit souvent au niveau de structures spéciales situées à la pointe des feuilles. On peut l’interpréter comme une réponse à la surpression de l'eau dans la plante. En effet, pendant toute la nuit la plante se recharge en eau à partir de l'eau extraite du sol par les racines. Ce mécanisme permet d'augmenter la pression de l'eau dans la plante donc l'étalement des feuilles, le redressement du port qui sont nécessaires pour que la photosynthèse soit optimale. Si la pression devient excessive, il y a exsudation. La composition chimique des exsudats est très proche de celle de la sève brute, c'est-à-dire qu'elle contient des sels minéraux très dilués (nitrates, phosphate, sulfate, potassium...)sans toxicité particulière. La présence de produits organiques n'a pas été rapportée mais là encore, la présence de certaines molécules odoriférantes n'est pas impossible, d'autant qu'au moment du prélèvement on peut toucher les poils glanduleux qui contiennent précisément ces substances. Il ne serait pas prudent de le faire goûter par des élèves. De toute façon les quantités sont très faibles.

Bonjour,
Finalement : « Y a-t-il dans l’eau transpirée par les feuilles des composés chimiques libérés par la plante qui pourraient être dangereux pour l’Homme ? »
Pour répondre à votre question, il faut s’intéresser au parcours et à la composition de cette eau transpirée.
L’eau rentre principalement au niveau des racines de la plante puis monte (le long de tissus conducteurs composés de cellules mortes : le xylème) notamment jusqu’aux feuilles où elle est vaporisée et sort via les stomates.
L’eau évacuée au niveau des stomates l’est donc sous forme de gaz (vapeur). La solution d’eau contenue dans les feuilles et dans laquelle sont dissouts des sels minéraux, des acides aminés ou encore des hormones est fractionnée lors du processus de vaporisation (passage de l’état liquide à l’état gazeux) : seule l’eau passe sous forme gazeuse et la transpiration n’est alors que de l’eau pure.

Néanmoins, certains autres composés peuvent être « transpirés » au niveau des feuilles: il peut s’agir notamment d’aérosols organiques non solubles dans l’eau (huiles essentielles pour l’odeur par exemple) ou d’hormones gazeuses (l’éthylène qui permet notamment la maturation des fruits). Ces molécules ne seront cependant pas présentes dans la partie aqueuse.
Enfin, certains composés toxiques pourraient également être « transpirés » et peuvent, eux, être solubles dans l’eau et en conséquent s’y retrouver. Aussi, il serait sans doute plus prudent de ne pas tenter l’expérience.

En somme, la « dégustation » de l’eau transpirée ne présente que peu d’intérêt étant donné que l’eau sera très pauvre en molécules gustatives et odoriférantes. A la place, pour montrer que l’eau passe des racines vers les feuilles / fleurs, vous pourriez réaliser l’expérience des branches de céleris ou des œillets blancs plongés dans une solution colorée.

Cordialement
Romain BERARDOZZI

Bonjour
Les adeptes de survie utilisent ce principe pour récupérer facilement de l'eau pour boire :
http://www.practicalsurvivor.com/transpirationbag
MAIS évidemment, n'essayez jamais cela sur des plantes toxiques!
Peut-être sur des plantes aux feuilles comestibles (laitue, menthe...) et non traitées aux produits chimiques?