Διαδικασία του πώς τα δέντρα απορροφούν και εξατμίζουν νερό

Το νερό εισέρχεται κυρίως σε ένα δέντρο από τις ρίζες ώσμωση και τυχόν διαλυμένα μεταλλικά θρεπτικά συστατικά θα ταξιδέψουν μαζί του προς τα πάνω μέσω του ξυλίου του εσωτερικού φλοιού (χρησιμοποιώντας τριχοειδή δράση) και μέσα στα φύλλα. Αυτά τα διακινούμενα θρεπτικά συστατικά τροφοδοτούν το δέντρο μέσω της διαδικασίας του φύλλου φωτοσύνθεση. Αυτή είναι μια διαδικασία που μετατρέπει την ελαφριά ενέργεια, συνήθως από τον Ήλιο, σε χημική ενέργεια που μπορεί αργότερα να απελευθερωθεί για να τροφοδοτήσει τις δραστηριότητες ενός οργανισμού συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης.

Τα δέντρα τροφοδοτούν τα φύλλα με νερό λόγω της μείωσης της υδροστατικής ή της πίεσης του νερού σε ανώτερα τμήματα με φύλλα που ονομάζονται στεφάνες ή κουβούκλια. Αυτή η διαφορά υδροστατικής πίεσης «ανεβάζει» το νερό στα φύλλα. Ενενήντα τοις εκατό του νερού του δέντρου τελικά διασκορπίζεται και απελευθερώνεται από στομάτα φύλλων.

Αυτό το στόμα είναι ένα άνοιγμα ή πόρος που χρησιμοποιείται για την ανταλλαγή αερίων. Βρίσκονται κυρίως στην κάτω επιφάνεια των φύλλων των φυτών. Ο αέρας εισέρχεται επίσης στο εργοστάσιο μέσω αυτών των ανοιγμάτων. Το διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα που εισέρχεται στο στόμα χρησιμοποιείται στη φωτοσύνθεση. Μέρος του παραγόμενου οξυγόνου χρησιμοποιείται στην αναπνοή μέσω εξάτμισης, στην ατμόσφαιρα. Αυτή η ευεργετική απώλεια νερού από τα φυτά ονομάζεται διαπνοή.

Ένα πλήρως αναπτυγμένο δέντρο μπορεί να χάσει αρκετές εκατοντάδες γαλόνια νερού μέσω των φύλλων του σε μια ζεστή, ξηρή μέρα. Το ίδιο δέντρο δεν θα χάσει σχεδόν καθόλου νερό σε υγρές, κρύες, χειμερινές μέρες, οπότε η απώλεια νερού σχετίζεται άμεσα με τη θερμοκρασία και την υγρασία. Ένας άλλος τρόπος να το πούμε είναι ότι σχεδόν όλο το νερό που εισέρχεται στις ρίζες ενός δέντρου χάνεται στην ατμόσφαιρα, αλλά το 10% που παραμένει διατηρεί το ζωντανό σύστημα δέντρων υγιές και διατηρεί την ανάπτυξη.

Εξάτμιση νερού από τα ανώτερα μέρη των δέντρων, ιδίως τα φύλλα, αλλά και τα στελέχη, τα λουλούδια και οι ρίζες μπορούν να αυξήσουν την απώλεια νερού ενός δέντρου. Ορισμένα είδη δέντρων είναι πιο αποτελεσματικά στη διαχείριση του ποσοστού απώλειας νερού και συνήθως βρίσκονται φυσικά σε ξηρότερες περιοχές.

Ένα μέσο δέντρο ωρίμανσης κάτω από βέλτιστες συνθήκες μπορεί να μεταφέρει έως και 10.000 γαλόνια νερού μόνο για να συλλάβει περίπου 1.000 γαλόνια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή τροφίμων και την προσθήκη στη βιομάζα του. Αυτό ονομάζεται λόγος διαπνοής, η αναλογία μάζας νερού που προέκυψε προς τη μάζα ξηρού υλικού που παράγεται.

Ανάλογα με την αποτελεσματικότητα του είδους του φυτού ή του δέντρου, μπορεί να χρειαστούν μόλις 200 λίβρες (24 γαλόνια) νερού έως 1.000 λίβρες (120 γαλόνια) για να δημιουργηθεί ένα κιλό ξηράς ύλης. Ένα στρέμμα δασικής γης, κατά τη διάρκεια μιας καλλιεργητικής περιόδου, μπορεί να προσθέσει 4 τόνους βιομάζας, αλλά χρησιμοποιεί 4.000 τόνους νερού.

Οι ρίζες εκμεταλλεύονται τις "πιέσεις" όταν το νερό και οι λύσεις του είναι άνισοι. Το κλειδί που πρέπει να θυμάστε για την όσμωση είναι ότι το νερό ρέει από το διάλυμα με τη χαμηλότερη συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας (το έδαφος) στο διάλυμα με υψηλότερη συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας (τη ρίζα).

Το νερό τείνει να μετακινείται σε περιοχές αρνητικών υδροστατικών βαθμίδων πίεσης. Η πρόσληψη νερού από την όσμωση της ρίζας των φυτών δημιουργεί ένα πιο αρνητικό δυναμικό υδροστατικής πίεσης κοντά στην επιφάνεια της ρίζας. Οι ρίζες των δέντρων αισθάνονται νερό (λιγότερο αρνητικό δυναμικό νερού) και η ανάπτυξη κατευθύνεται προς το νερό (υδροτροπισμός).

Διαπνοή είναι η εξάτμιση του νερού από τα δέντρα έξω και στην ατμόσφαιρα της Γης. Η διαπνοή των φύλλων πραγματοποιείται μέσω πόρων που ονομάζονται στοματικά, και με ένα απαραίτητο "κόστος", μετατοπίζει μεγάλο μέρος του πολύτιμου νερού του στην ατμόσφαιρα. Αυτά τα στομάτα έχουν σχεδιαστεί για να επιτρέπουν στο αέριο διοξείδιο του άνθρακα να ανταλλάσσεται από τον αέρα για να βοηθήσει στη φωτοσύνθεση που στη συνέχεια δημιουργεί το καύσιμο για ανάπτυξη.

Πρέπει να θυμόμαστε ότι η διαπνοή δροσίζει τα δέντρα και κάθε οργανισμό γύρω από αυτό. Η διαπνοή βοηθά επίσης να προκαλέσει αυτή τη μαζική ροή ορυκτών θρεπτικών ουσιών και νερού από τις ρίζες στους βλαστούς που προκαλείται από τη μείωση της υδροστατικής πίεσης (νερό). Αυτή η απώλεια πίεσης προκαλείται από το νερό που εξατμίζεται από τα στοματικά στην ατμόσφαιρα και ο ρυθμός συνεχίζεται.