Entre les feuilles qui tirent et les racines qui poussent.

Une plante est un être sous tension. Sous l’action du soleil, l’eau s’évapore par les stomates situées sous les feuilles. C’est ce qui fait monter l’eau au travers du xylème. C’est comme boire dans une paille : la tension-cohésion.

Lorsque la plante manque d’eau, bien qu’elle régule sa transpiration en fermant ses stomates, la tension au sein de la plante augmente jusqu’à atteindre le potentiel hydrique critique ou tension critique de cavitation. Elle est de -15 bars pour le maïs, -25 bars pour le blé, -18 bars pour le peuplier et jusqu’à -30 bars pour le chêne ou le pin. Soit 500 fois la force qu’il faut pour aspirer dans une paille.

Lorsque cette tension est atteinte, des bulles d’air se forment dans le xylème. Les vaisseaux touchés perdent définitivement leur fonction. C’est l’embolie gazeuse qui peut être fatale.

Il y a donc une force qui provoque la tension alors que la transpiration est à l’arrêt. Sans doute est-ce la même qu’on l’observe tous les printemps avant le débourrement quand l’arbre pleure et qu’on récolte la sève brute pour l’eau de bouleau ou le sirop d’érable. On parle d’un phénomène osmotique appelé pression racinaire.

Pour beaucoup de chercheurs, ce phénomène osmotique n’est pas suffisant, c’est pourquoi la recherche dans ce domaine est très active.

Parmi les théories complémentaires, celle de l’eau EZ nous semble apporter beaucoup à la compréhension du vivant.

L’eau EZ (Exclusion Zone water), également appelée « quatrième état de l’eau », est une théorie développée par Gerald Pollack, professeur à l’Université de Washington, depuis les années 2000. C’est aussi une théorie contestée.

Lorsqu’elle est en contact avec des surfaces hydrophiles comme la cellulose, l’eau forme spontanément une zone d’exclusion (EZ) autour de ces surfaces, qui repousse les particules et solutés. Cette eau présente des propriétés physiques très différentes de l’eau « libre » ou liquide classique : elle est plus ordonnée, plus visqueuse, plus stable. Pollack a qualifié cet état d’« eau structurée ».

La formation de l’eau EZ semble alimentée par le rayonnement infrarouge proche (3 µm), qui fournit l’énergie pour réorganiser la structure moléculaire de l’eau au contact des surfaces hydrophiles. Ce qui générerait un potentiel énergétique dans les systèmes biologiques.

Pollack suppose que cela joue un rôle important dans la montée de la sève. Récemment, des études ont confirmé la présence d’eau EZ dans les vaisseaux conducteurs de certaines plantes. Ce phénomène pourrait compléter l’explication classique fondée sur la tension-cohésion et la pression racinaire.

La théorie de l’eau EZ suscite un débat dans la communauté scientifique. Certains soulignent l’importance des phénomènes d’interfaces et des propriétés particulières de l’eau, tandis que d’autres appellent à davantage de preuves expérimentales pour établir ce concept.

Pour aller plus loin, voir Triple Performance