- Applications de notre expérience dans la nature -

En réalisant nos expériences, nous nous sommes aperçus que les tubulures montraient une croissance qui semblait vivante. Nous avons alors cherché à trouver des compraisons dans la nature.. Pouvons-nous observer des applications de cette croissance des tubulures dans le monde du vivant ?

Stalactites

Bien que la formation d'une stalactite prenne des centaines d'années, et que notre expérience ne prenne que quelques minutes, nous observons des similitudes :

Définition : Le mot stalactitevient du grec stalaktos qui signifie couler goutte à goutte. Les stalactites se forment donc en général à la voûte des grottes et souterrains, mais aussi sous des plafonds ou dalles de béton de mauvaise qualité ou fendus.

Formation des stalactites : L'eau, en ruisselant dans les sous-sols, produit deux effets. Le premier est mécanique, c'est l'érosion. L'eau qui s'écoule exerce une force de frottement sur les parois, auxquelles elle arrache des particules.

Le second effet est chimique, c'est la dissolution : l'eau dissout le calcaire. En traversant l'atmosphère et en s'infiltrant dans le sol, elle se charge en dioxyde de carbone dissous. Or, ce gaz l'acidifie. Et l'eau acide suffit à désagréger des molécules de calcaire.

Puis, lorsque l'eau chargée en acide carbonique et en calcaire sort d'une fissure pour se retrouver à l'air "libre", le dioxyde de carbone s'échappe du milieu liquide pour retrouver sa forme gazeuse. L'eau, devenue moins acide, ne peut alors plus garder le calcaire dissout : il précipite sous une forme cristallisée, la calcite.
Ces minuscules cristaux de calcite s'accumulent et se soudent à l'endroit où la goutte les a abandonnés. Au fil du temps, ils construisent des structures tubulaires.

Croissance des stalactites : Les stalactites ont été formées par des gouttes qui ont déposé leur calcite en ruisselant depuis le plafond. D'abord fines, les stalactites sont creuses. L'eau passe à l'intérieur et dépose le carbonate de calcium au bout de sa course : les stalactites s'allongent. Parfois, le conduit se bouche. La pression de l'eau augmente alors et elle traverse le tube grâce à la porosité de la calcite. Finalement, elle coule autour de la stalactite et celle-ci s'épaissit.

Structure des stalactites: Nous observons dans notre expérience une croissance des tubulures entraînée par une bulle, qui poussent vers le haut. Dans le cas des stalactites, certaines présentent un tube creux :

Une fistuleuse est une stalactite particulière. Il s'agit en fait de l'élément qui est à l'origine de la plupart des stalactites classiques.
On peut se la représenter comme un tube creux d'environ 1cm de diamètre extérieur, situé sur une faille par laquelle s'écoule de l'eau.
Ce tube se construit au fur et à mesure par cristallisation du calcaire dissout dans cette eau ruisselante qui stagne dans la goutte bloquée en bout de fistuleuse.

Nous voyons nettement sur cette photo la goutte d'eau calcaire bloquée en bout de fistuleuse.

Ainsi, la croissance des stalactites n'est comparable à la croissance de cristaux dans un milieu de silicate de soude seulement sur un point : la forme. Leurs mécanismes de croissance n'ont rien à voir : les stalactites croissent vers le bas, puisque la fameuse bulle qui les fait grandir est de l'eau qui coule, alors qu'il s'agit d'air pour les tubulures de nos cristaux.

Coraux

Qu'est-ce qu'un corail ? : Les coraux sont des animaux invertébrés, et si leur étude montre moins de similitudes avec nos tubulures que les stalactites, c'est d'abord parce qu'elle touche au monde du vivant. Ensuite, parce que leur forme est très variée et qu'il n'existe qu'une seule espèce de coraux parmi quantité d'autres présentant ces ressemblances : il s'agit des coraux durs à squelette calcaire qui forment les récifs les plus connus.

Croissance : Ils construisent tout au long de leur vie un squelette extérieur à partir de minéraux présents dans l'océan et bâtissent ainsi un squelettes calcaire sous le tissu vivant, c'est leur façon de grandir.

Nous retrouvons donc la présence de calcaire, à l'instar des stalactites. Le tissu vivant est le polype, partie molle, qui repose dans une loge calcaire, partie dure. Le polype est une petite amphore dont la taille varie d'1 mm à quelques cm :

Les polypes sont comme des architectes, qui construisent une loge calcaire telle une petite tour. La formation de calcaire est due à l'activité de cellules responsables de la précipitation de cristaux de carbonate de calcium qui forment le squelette externe qu'on peut observer sur tous les coraux.

Corail dur à squelette calcaire