Le Balsa ou Fromager pyramidal (Ochroma pyramidale) est une espèce d'arbres de la famille des Bombacaceae, ou des Malvaceae, sous-famille des Bombacoideae, selon la classification phylogénétique. Aux Antilles françaises, l’espèce est connue sous le nom de pripri, fwomajé mapou, bwa flo, balsa, patte de lièvre.
C'est un grand arbre pouvant atteindre de haut, originaire des forêts tropicales d'Amérique du Sud et d'Amérique centrale. Son fruit est une longue capsule érigée, contenant une fibre laineuse ferrugineuse, appelée kapok, qui servait à rembourrer les oreillers et matelas.
Le terme balsa désigne aussi le bois de cet arbre, extrêmement léger et cassant, utilisé notamment pour la réalisation de maquettes d'aéronefs, et dans le cinéma, pour créer des objets pouvant être facilement brisés (pour des scènes nécessitant des effets spéciaux). Il est couramment utilisé dans les composites sandwich pour la fabrication de pale d'éoliennes, de bateaux de plaisance ou de guerre (superstructures de frégates), les palettes composant certaines raquettes de tennis de table, ainsi que dans le modélisme aérien et l’isolation thermique et phonique.
Le balsa est planté dans de nombreux pays tropicaux. Le premier pays producteur est l’Équateur.
Étymologie et histoire de la nomenclature vignette|Ochroma pyramidale, balsa du Costa Rica, province de Guanacaste, Hacienda Guachipelin près de Rincon de la Vieja. Le nom du genre Ochroma vient du grec ancien ὤχρωμα, ôkhrôma « paleur », en raison, selon Émile Littré, des feuilles d’un roux pâle de l’ochroma pied de lièvre (ancien nom vernaculaire d’Ochroma pyramidale).
L’épithète spécifique pyramidale est un emprunt au bas latin pyramidalis dérivé de pyramis « pyramide ».
Le terme « balsa » est un emprunt à l’espagnol balsa, attesté à la fin du au sens de « radeau », puis (en 1640) de (Alain Rey).
En 1788, Lamarck publie la première description de l'arbre sous le nom de Bombax pyramidale et du nom vulgaire de Fromager pyramidal. Il observe que Le père Charles Plumier envoyé aux Antilles par Louis XIV, pour décrire et dessiner la flore locale s’acquitta parfaitement de sa mission, en récoltant de nombreux spécimens et en réalisant un grand nombre de dessins. Lamarck cite aussi une description du botaniste espagnol Cavanilles.
Lamarck reconnaît manquer d’informations détaillées sur les caractères sexuels de la plante et se voit obligé à défaut de la laisser parmi les Fromagers (genre Bombax) de la famille des Malvacées (dans laquelle il met aussi le Baobab et les Cotonniers).
Après le , le siècle des Lumières fut animé par la soif de découvrir tous les pays et leurs peuples et toutes les flores et faunes du monde. Ce fut le siècle des grandes expéditions naturalistes autour du monde avec James Cook et Joseph Banks, de Bougainville et Philibert Commerson et de Humboldt et Bonpland en Amérique tropicale.
Le botaniste allemand Carl Kunth fut chargé par Alexander von Humboldt de déterminer l’énorme herbier de plus de qu’il avait ramené avec Aimé Bonpland de leur expédition en Amérique du Sud (1799-1804). Kunt s’attelle à la tâche à Paris, de 1815 à 1828, où il arrive à décrire nouvelles espècesDans son ouvrage (1823). Le travail systématique ne peut se faire qu’en créant toujours plus de catégories hiérarchisées de type genre, famille, etc. Il propose donc de créer à côté de la famille des Malvaceae, une nouvelle famille ou tribu (il hésite) des Bombaceae (qui deviendra celle des Bombacaceae) regroupant les genres Bombax, Chorisia, Ochroma, qu’il avait dû créer pour la flore américaine.
Il faut attendre 1920, pour que ces informations permettent à Ignaz Urban, un botaniste allemand, de faire passer le fromager pyramidal dans le genre Ochroma. Ce genre fut créé par Olof Swartz en 1788 pour les plantes à . Le genre Ochroma est actuellement monospécifique. Mais Ochroma pyramidale étant extrêmement variable, on pensait autrefois que le genre comprenait 11 espèces.
Au tournant du , l’analyse systématique des plantes a complètement été renouvelée par les techniques de séquençage de l'ADN permettant une approche de phylogénétique moléculaire. Il apparaît que les critères d’identification des Bombacaceae auxquels est rattaché Ochroma pyramydale sont arbitraires et de plus cette famille n’est pas monophylétique. C’est pourquoi, la famille des Bombacaceae fait maintenant partie de la famille des Malvaceae (au sens large), au côté des Tiliaceae et des Sterculiaceae.
Synonymes Tropicos recense 19 synonymes dont
Bombax pyramidale Cav. ex Lam. Ochroma bicolor Rowlee Ochroma bolivianum Rowlee Ochroma concolor Rowlee Ochroma lagopus Sw. Ochroma obtusum Rowlee Ochroma tomentosum Humb. & Bonpl. ex Willd
Description
Ochroma pyramydale est un arbre pouvant atteindre de haut aux Antilles (Fournet, 2002) et dans les forêts équatoriales d'Amérique. Le tronc de de diamètre à hauteur de poitrine, possède de courts contreforts chez les sujets âgés. Les rameaux, pétioles et faces inférieures des feuilles sont pubérulents. La surface de l’écorce est lisse, marbrée de gris blanc et la cime est étalée.
Son feuillage est normalement persistant, sauf en cas de saison sèche prolongée.
La feuille suborbiculaire, cordée à tronquée à la base, aiguës à brièvement acuminées à l’apex, entière, dentée ou avec 3 à 5 lobes peu marqués, fait de de diamètre. C’est une feuille palmée avec saillantes. La face supérieure est plus ou moins glabre alors que la face inférieure est couverte de poils stellés.
La fleur solitaire, portée par un pédoncule de est bisexuée, 5-mère. Le calice tubulaire, de de long, velouté possède deux lobes triangulaires et aigus, les trois autres arrondis, nettement carénés, à poils stellés à l’extérieur. Les cinq pétales blanchâtres à blanc-crème, obovés à subspatulés, pubérulents, veinés, font de de long sur de large, et sont longuement ciliés vers l’apex. Les nombreuses étamines sont réunies en une colonne staminale allongée, cylindrique, de de long, portant des anthères sessiles ondulées depuis leur milieu jusqu'à l'apex. L’ovaire à cinq loges est conique à poils stellés. Le style en massue, fait de long alors que le stigmate est spiralé.
Les fleurs sont produites à partir de la troisième année, généralement à la fin de la saison des pluies lorsque peu d'autres arbres sont en fleur. Les grandes fleurs s'ouvrent en fin d'après-midi et restent ouvertes toute la nuit. Les fleurs qui produisent beaucoup de nectar sont visitées par les chauves-souris et les oiseaux (comme le Geai enfumé Psilorhinus morio).
Le fruit est une capsule érigée, noire, étroitement oblongue, pentagonale, à laine ferrugineuse fournissant le kapok. Elle fait de long sur de diamètre. Les graines piriformes, de sont couvertes d’une abondante filasse brun pâle.
Aire de répartition et habitat L’aire de répartition naturelle d’Ochroma pyramidale couvre la partie tropicale de l'Amérique centrale et de l'Amérique du Sud (du sud du Mexique jusqu'à la Bolivie) et les Antilles.
O. pyramidale est un pionnier typique qui colonise les clairières. Il est présent jusqu’à d’altitude, dans les régions où les précipitations annuelles sont de et la température annuelle moyenne de .
Il est planté dans de nombreux pays tropicaux, y compris en Afrique tropicale (Cameroun, Zimbabwe, Kenya) et l’Afrique du Sud ainsi qu’en Asie (Bangladesh, Birmanie, Cambodge, Chine, Inde, péninsule indochinoise, Indonésie). Il s’est naturalisé en certains endroits. Le premier pays producteur de balsa est l’Équateur. Selon les années, il produit 80 % à 90 % du balsa utilisé, industriellement, dans le monde.
Culture La production est difficile. c'est un arbre complexe qui ne pousse que dans des conditions climatiques particulières et à une certaine altitude. Le balsa pousse en touffe et il n'est pas possible de planter les arbres en alignement comme les bananiers et les hévéas. De plus il est sensible aux attaques des insectes.
C'est un arbre à croissance très rapide. Dès la première année, il croît de six mètres. En Amérique du Sud, l’accroissement annuel moyen en diamètre atteint et au bout de 10-12 ans, lorsque la croissance se stabilise, l’arbre peut avoir atteint et environ de diamètre. Cependant, c’est uniquement dans des conditions particulières que l’arbre peut atteindre , car il vieillit vite et il est sujet, vers , au pourrissement qui lui enlève toute valeur commerciale. Il est en pratique exploité entre six et dix ans, parfois plus tôt, car la meilleure qualité du bois de balsa provient d’arbres abattus à l’âge de Francis J. K., 1991, Ochroma pyramidale Cav. Balsa Bombacacae, Monograph SO-ITF-SM-41, p. 6. Institute of Tropical Forestry, United States Department of Agriculture (U.S. Dep. Agric.) Forest Service, Washington, DC.
Au moment de l'abattage, le bois est sursaturé d'humidité, de 200 à 800 % (de la masse anhydre). Il doit donc être séché très rapidement et traité à l'aide de produits hydrofuges.
Utilisations Utilisations traditionnelles aux Antilles et en Amazonie Les Indiens d'Amazonie l'utilisaient pour fabriquer des radeaux à l'aide de troncs assemblés, ou des canots creusés dans des troncs d'arbres.
Utilisations du bois vignette|droite|redresse=0.8|Différentes tailles de baguettes de balsa. vignette|redresse=0.8|Double hélice. Caractéristiques du bois Le bois de cœur est blanc à gris-blanc, parfois avec une teinte rosée près du cœur chez les arbres plus âgés; il n'est pas démarqué de l'aubier. La majeure partie du stock commercialement utilisée est l'aubier. C'est un bois très tendre (sa dureté Monnin est de 0,2) et très léger , avec une densité typique de 0,14 (à 12 % d'humidité) , un tiers de la densité d'un bois ordinaire ; la masse volumique peut varier de Le balsa Air-loisir. Sur les 74 essences de bois répertoriées par le Guide des essences de bois (éd. 2011), c'est celle qui a la densité la plus faible.
Le bois de balsa ou « bois de liège » est très facile à travailler avec des outils manuels et des machines-outils, mais des outils tranchants sont nécessaires pour éviter l'effritement. Il prend facilement des clous et des vis, mais est trop mou pour bien les tenir. Il possède une flottabilité inhabituellement élevée et constitue une isolation très efficace contre la chaleur et le bruit, il peut être utilisé à des températures très basses (jusqu'à ).
Le balsa n'est pas un bois durable car il est sujet aux attaques d'insectes foreurs, de termites et de champignons.
Usages anciens Le bois très léger a été utilisé pour les bouées, les gilets et ceinture de sauvetage, les planches de surf, la construction aéronautique, la construction de navire et d'embarcations, les jouets, le modélisme, les planches de montage de laboratoire, les attelles. Le bois légèrement plus lourd convient pour l'emballage d'articles fragiles et comme isolant thermique, antivibratoire et phonique. Une grande variété de matières plastiques ont en grande partie remplacé ces usages du balsa.
Usage dans les matériaux composites Actuellement, il vient souvent en complément d'autres matériaux composites, et peut donc être utilisé pour fabriquer des structures sandwiches, composées de plusieurs couches de matériaux dont une âme en plastique alvéolaire (polyuréthane, PVC), ou en nids d'abeille (en papier kraft, alliage de titane) ou en bois (balsa, contreplaqué, latté) et pris entre deux « peaux » en fibres de verre, de carbone, de kevlar. Cette technique qui optimise les qualités intrinsèques de chacun des composants employés permet d’obtenir des structures à la fois rigides et légères.
Le balsa possède une résistance et une rigidité extrêmement élevée par rapport à son poids, ce qui en fait un matériau d’âme pour la construction sandwich. Il permet d'obtenir d’excellentes liaisons collées avec tous types de résines et adhésifs.