[Aux origines de l’électroculture : modélisation rétrospective de l’électrovégétomètre de Bertholon au XVIIIe siècle dans le régime de pré-décharge corona]
Pierre-Nicolas Bertholon’s 18th-century electrovegetometer was conceived to harness “atmospheric electricity” for plant growth, yet its physical capabilities have never been quantified within the context of today’s understanding of the Earth atmospheric electric system. This study addresses the lack of quantitative assessment of such a historical “electroculture” device and its plausible influence on the near-canopy electrical environment. It aims to reinterpret Bertholon’s apparatus using contemporary atmospheric electrodynamics, asking under which realistic fair-weather and storm-like conditions a purely passive collector-distributor could generate fields and ion fluxes of physical significance. A two-dimensional, quasi-steady ohmic model has been developed in which the atmosphere is a resistive column carrying the global conduction current, the metal structure is a floating conductor supported by leaky wooden insulators and space charge and corona are excluded so that all results describe pre-onset upper bounds. The simulations show that in fair weather the single upper point and the lower multi-point crown of the electrovegetometer enhance the background field by two to three orders of magnitude, yet only within millimetric-centimetric regions around the tips and with total currents limited to the pA–nA·m−2 range. Under storm-like forcing, peak fields at the crown reach 105–106 V·m−1, approaching or exceeding empirical corona-onset thresholds, while remaining largely insensitive to uncertainties in apex angle or collector geometry as long as an elevated mast is present. These results make Bertholon’s reports of luminous “aigrettes” physically plausible, but suggest that any fair-weather agronomic impact was subtle and highly localized and that modern “electroculture” claims require careful, coupled electrostatic and biological studies beyond the pre-corona regime.
L’électrovégétomètre du XVIIIe siècle de Pierre-Nicolas Bertholon a été conçu pour exploiter « l’électricité atmosphérique » au profit de la croissance des plantes, mais ses capacités physiques n’ont jamais été quantifiées dans le contexte de la compréhension actuelle du système électrique atmosphérique terrestre. Cette étude comble le manque d’évaluation quantitative d’un tel dispositif historique d’« électroculture » et de son influence plausible sur l’environnement électrique à proximité de la canopée. Elle vise à réinterpréter l’appareil de Bertholon à l’aide de l’électrodynamique atmosphérique contemporaine, en se demandant dans quelles conditions réalistes de beau temps et de tempête un collecteur-distributeur purement passif pourrait générer des champs et des flux ioniques ayant une signification physique. Un modèle ohmique bidimensionnel quasi stationnaire a été développé, dans lequel l’atmosphère est une colonne résistive transportant le courant de conduction global, la structure métallique est un conducteur flottant soutenu par des isolants en bois non étanches, et la charge spatiale et l’effet corona sont exclus afin que tous les résultats décrivent les limites supérieures avant le début. Les simulations montrent que par temps clair, le point supérieur unique et la couronne multipoints inférieure de l’électrovégétomètre amplifient le champ de fond de deux à trois ordres de grandeur, mais uniquement dans des régions millimétriques à centimétriques autour des pointes et avec des courants totaux limités à la gamme pA–nA·m−2. Dans des conditions de force semblables à celles d’un orage, les champs maximaux au niveau de la couronne atteignent 105–106 V·m−1, approchant ou dépassant les seuils empiriques de déclenchement de l’effet corona, tout en restant largement insensibles aux incertitudes liées à l’angle au sommet ou à la géométrie du collecteur tant qu’un mât surélevé est présent. Ces résultats rendent les rapports de Bertholon sur les « aigrettes » lumineuses physiquement plausibles, mais suggèrent que tout impact agronomique par temps clair était subtil et très localisé et que les affirmations modernes sur l’« électroculture » nécessitent des études électrostatiques et biologiques couplées et minutieuses au-delà du régime pré-corona.
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Mots-clés : Abbé Bertholon, Électroculture, Plasmas froids atmosphérique, Décharge corona, Modélisation rétrospective
Thierry Dufour 1
CC-BY 4.0
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