Potentiel hydrique

Le potentiel hydrique est une mesure de l'avidité en eau d'un compartiment biologique ou chimique. En effet toute substance en solution aqueuse (ion ou molécule) exerce sur les molécules d'eau une force d'attraction. Plus la solution est concentrée et plus cette force d'attraction est forte, et moins les molécules d'eau ont le pouvoir de la quitter. Le potentiel hydrique noté Ψ représente donc le potentiel de l'eau à quitter un compartiment donné. Plus il est élevé dans un compartiment, et plus l'eau a tendance à le quitter. Inversement l'eau a tendance à rentrer dans les compartiments ayant un faible potentiel hydrique.

Chez les végétaux

Utilité

En physiologie végétale le potentiel hydrique permet donc de déterminer le sens des échanges hydriques entre :

• différentes parties de la plante (organes, cellules...).
• le sol et la plante.
• la plante et l'atmosphère.

En effet l'eau circule toujours des potentiels hydriques les plus élevés vers les potentiels hydriques les plus bas (convention de signes).

Composantes

Le potentiel hydrique des plantes représente l'énergie résultante des forces osmotiques, de turgescence, capillaires...

Formule : Ψ = P + π + τ + ρ

Avec :

• P le potentiel hydrostatique (pression de turgescence). P est égal à 0 à la pression atmosphérique. P est dû à la présence de la paroi (cellules végétales) et à la pression du contenu intracellulaire (donc P supérieur à la pression atmosphérique). Le potentiel hydrostatique a une valeur comprise généralement entre 3 et 8 bars.

• π le potentiel osmotique. π est égal à 0 dans l'eau pure, il sera toujours de valeur négative dans les cellules végétales. π traduit la présence de substances dissoutes. On peut définir la pression osmotique qui est égale à la valeur absolue du potentiel osmotique. Il est alors possible de mesurer (avec un osmomètre) la concentration des solutés dans une cellule. Si elle augmente, la pression osmotique va augmenter et le potentiel osmotique diminuer.

• τ le potentiel matriciel. Ce potentiel correspond aux forces de rétention exercées par la matrice (forces d'imbibition et de capillarité). τ est inférieur à 0.

• ρ le potentiel gravitationnel. ρ est ≥0 si la hauteur de la plante dépasse les 10 mètres (arbres).

Exemples

Exemples de valeurs du potentiel hydrique :

• 7 bars : bulbes d'oignons, racines de carottes, feuilles d'épinard.
• 30 bars : mésophytes (plantes nécessitant un biotope modérément humide).
• 50 à -100 bars : cactées, crassulacées (peu de pertes d'eau en milieu aride).

Il ne faut pas confondre le potentiel hydrique avec le potentiel hydrogène.