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Perché un singolo albero evapora 40.000 galloni di acqua ogni anno? Qual è il segreto dietro questo?
Nell'ecosistema, la circolazione dell'acqua svolge un ruolo fondamentale e le piante sono tra i partecipanti più importanti di questo processo. Le piante trasportano l'acqua dalle radici alle foglie e la rilasciano nell'aria attraverso un processo chiamato traspirazione. Secondo la ricerca scientifica, un grande albero può far evaporare fino a 40.000 galloni di acqua ogni anno. Questo fenomeno è sorprendente e ha anche spinto le persone a riflettere sul meccanismo alla base di questo processo biologico.
La traspirazione è il movimento dell'acqua attraverso una pianta e la sua evaporazione dalle parti trasportate dall'aria come foglie, steli e fiori. Si tratta di un processo passivo che non richiede energia alla pianta.
Nella vita delle piante, l'assunzione e la perdita di acqua influenzano direttamente la loro crescita e il loro sviluppo. L'acqua non è solo un requisito fondamentale per il metabolismo delle cellule vegetali, ma svolge anche un ruolo importante nel mantenimento della pressione di torbidità della cellula e nel trasporto dei nutrienti. Dell'acqua assorbita dalle radici, solo il 2-3% viene utilizzata per la crescita delle piante, mentre il restante 97-99% viene eliminato tramite traspirazione. Durante questi processi, il vapore acqueo evaporato viene rilasciato dagli stomi delle foglie, che sono controllati dalle cellule di guardia e i cui stati di apertura e chiusura sono cruciali per la perdita di acqua.
Il flusso dell'acqua è influenzato principalmente da diversi fattori, tra cui la conduttività dell'acqua del terreno e il gradiente di pressione nel terreno. L'adesione e la coesione dell'acqua promuovono il movimento ascendente dell'acqua dalle radici alla cima e, quando l'acqua sulla superficie della foglia evapora, si forma una forza di trazione che spinge l'acqua attraverso i condotti all'interno della pianta. Questo è chiamato interno gradiente di pressione. Quando la pressione del vapore acqueo nell'ambiente è inferiore a quella nelle foglie, il vapore acqueo si disperde nell'aria, provocando l'evaporazione dell'acqua nelle foglie e aumentando la tensione intercellulare.
Le piante controllano il tasso di traspirazione regolando le dimensioni di apertura e chiusura dei loro stomi. La velocità di traspirazione è influenzata anche dall'ambiente circostante, come la conduttività termica dello strato limite, l'umidità, la temperatura, la velocità del vento e la luce.
Quando cambia la stagione di crescita, le foglie delle piante evaporano ogni giorno una quantità d'acqua pari a diverse volte il loro peso. Ad esempio, un acro coltivato a mais può rilasciare circa 3.000-4.000 galloni d'acqua al giorno, mentre una grande quercia può rilasciare fino a 40.000 galloni d'acqua all'anno. Questi dati ci fanno capire che le piante svolgono un ruolo indispensabile nella regolazione del loro ambiente e della loro stessa sopravvivenza.
Tuttavia, le piante non si affidano esclusivamente alla traspirazione per trasportare l'acqua. Hanno anche bisogno di assorbire continuamente acqua dalle radici per garantire un equilibrio con la traspirazione. Quando una pianta non riesce più ad assorbire abbastanza acqua attraverso le radici, si verifica un fenomeno chiamato cavitazione. Quando lo xilema (condotto) non consente all'acqua di fluire, può verificarsi la condensazione del vapore acqueo, formando un blocco che può mettere a repentaglio la sopravvivenza della pianta.
Se la pianta non riesce a rimuovere in tempo questo blocco, prima o poi si verificherà un appassimento permanente. Per questo motivo, le piante devono avere un modo per rimuovere gli ostacoli che impediscono il passaggio dell'aria o creare nuovi collegamenti ai condotti per mantenere il flusso dell'acqua.
Utilizzando la scienza moderna, i ricercatori hanno iniziato a utilizzare la tecnologia della risonanza magnetica per immagini (MRI) per osservare lo stato interno degli xilemi delle piante, che non solo consente loro di vedere visivamente il flusso dell'acqua nella pianta, ma anche di osservare il flusso di acqua nello xilema. vari stati.
L'impatto della traspirazione sulle piante non si riflette solo nel trasporto dell'acqua, ma svolge anche un ruolo fondamentale nel suo processo di raffreddamento. Grazie alle proprietà di calore latente dell'acqua, l'evaporazione sottrae una grande quantità di energia termica, mantenendo così una temperatura stabile all'interno della pianta.
I forti legami ecologici delle piante influenzano anche il ciclo dell'acqua nell'ambiente circostante e questo processo contribuisce a riparare l'ecologia ambientale. Quindi, quando vediamo grandi alberi che ogni anno evaporano così grandi quantità di acqua, dovremmo riflettere di più sull'importanza delle piante nelle nostre vite?
