Surface d'échange entre arbre et humain

Tout d’abord prenons le cas de l’homme. Ses surfaces d’échanges sont son intestin grêle, ses poumons et sa peau.

L’intestin grêle mesure 8 mètres par 2 cm de diamètre. Grâce à la formule A = π x L x l

on obtient A= π x 8 x 0.02 = 0.502 m^2 avec les plis et les microvillosités on multiplie cette surface par 600 et on obtient 302 m^2 de surface pour l’intestin grêle.

Les poumons ont une surface d’échange de 75 m^2 et la peau de 2.2m^2

L’homme à donc une surface totale d’environ 302+75+2.2 = 379m^2

Comme son poid moyen est de 80 kg, sa surface d’échange est de 379 000/80=4750 cm^2/kg

Passons à l’exemple du chêne vert.

On sait que la surface totale de ses feuilles est de 35 m^2, on sait aussi que sous chaque feuille on trouve en moyenne 18 stomates ce qui représente 1000 microm^2.

On a donc 3.5x10^13/1000= 3.5x10^10 stomates par arbre. De plus chaque chambre sous stomatique à une surface de 3000 microm ce qui représente donc 3.5x10^10 x 3000 = 1.05x10^14 microm^2 de surface pour toutes les feuilles de l’arbre.

La surface de contact entre l'eau du sol et les racines est 105 x 68 = 7140m^2

L’arbre pèse environ 1500 kg donc la surface totale d’échange est de :

(1.05x10^6 + 7.14x10^7)/1500 = 48300cm^2/kg

Cette comparaison nous montre plusieurs choses. Premièrement les être vivants ont des surfaces d’échanges inégales car on observe une différence d’un facteur 10 environ entre ces deux êtres. Enfin les surfaces d’échanges sont très importantes comparé à la taille de ces derniers, par exemple l'intestin grêle ne mesurant que 8 m par 2 cm possède une surface de plus de 300 m^2 ce qui est impressionnant comparé à la taille d’un humain qui est de l’ordre de 2m. Les êtres vivants sont donc très connectés au monde extérieur.

...