Η διαπνοή είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για την απελευθέρωση και εξάτμιση του νερού από όλα τα φυτά συμπεριλαμβανομένων των δέντρων. Το νερό απελευθερώνεται και εισέρχεται στην ατμόσφαιρα της Γης. Σχεδόν το 90% αυτού του νερού εξέρχεται από το δέντρο με τη μορφή ατμών μέσω μικρών πόρων που ονομάζονται στομάτα στα φύλλα. ο επιδερμίδα φύλλων Η κάλυψη που βρίσκεται στην επιφάνεια των φύλλων και οι φακοί με φελλό που βρίσκονται στην επιφάνεια των στελεχών παρέχει επίσης υγρασία.
Τα στομάτα είναι επίσης ειδικά σχεδιασμένα για να επιτρέπουν την ανταλλαγή αερίων διοξειδίου του άνθρακα από τον αέρα για να βοηθήσουν φωτοσύνθεση που στη συνέχεια δημιουργεί το καύσιμο για ανάπτυξη. Το δασικό ξυλώδες φυτό κλειδώνει την ανάπτυξη των κυτταρικών ιστών με βάση τον άνθρακα, ενώ απελευθερώνει υπόλοιπο οξυγόνο.
Δάση παραδώστε μεγάλες ποσότητες νερού στην ατμόσφαιρα της γης από όλα τα αγγειακά φυτικά φύλλα και τους μίσχους. Η διαπνοή των φύλλων είναι η κύρια πηγή της εξατμοδιαπνοής από τα δάση και, με κάποιο κόστος κατά τη διάρκεια ξηρών ετών, παραδίδει μεγάλο μέρος του πολύτιμου νερού της στην ατμόσφαιρα της Γης.
Εδώ είναι οι τρεις μεγάλες δομές δέντρων που βοηθούν στην διαπνοή των δασών:
- Στομάτα φύλλων - μικροσκοπικά ανοίγματα στις επιφάνειες των φυτικών φύλλων που επιτρέπουν την εύκολη διέλευση υδρατμών, διοξειδίου του άνθρακα και οξυγόνου.
- Επιδερμίδα φύλλων - ένα προστατευτικό φιλμ που καλύπτει την επιδερμίδα ή το δέρμα των φύλλων, τους νεαρούς βλαστούς και άλλα εναέρια φυτικά όργανα.
- Φακές - ένας μικρός πόρος φελλού, ή στενή γραμμή, στην επιφάνεια των ξυλωδών φυτών.
Εκτός από την ψύξη των δασών και των οργανισμών εντός αυτών, η διαπνοή βοηθά επίσης να προκαλέσει μια μαζική ροή ορυκτών θρεπτικών ουσιών και νερού από τις ρίζες στους βλαστούς. Αυτή η κίνηση του νερού προκαλείται από τη μείωση της υδροστατικής πίεσης (νερό) σε ολόκληρο τον θόλο ενός δάσους. Αυτή η διαφορά πίεσης προκαλείται κυρίως από το νερό που εξατμίζεται ασταμάτητα από τα στοματικά φύλλα των δέντρων στην ατμόσφαιρα.
Η διαπνοή από δασικά δέντρα είναι ουσιαστικά η εξάτμιση των υδρατμών από φύλλα και μίσχους φυτών. Εξατμοδιαπνοή είναι ένα άλλο σημαντικό μέρος του κύκλου του νερού του οποίου τα δάση διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο. Η εξατμοδιαπνοή είναι η συλλογική εξάτμιση της διαπνοής των φυτών από την επιφάνεια της γης και της θάλασσας στην ατμόσφαιρα. Η εξάτμιση αντιπροσωπεύει την κίνηση του νερού προς τον αέρα από πηγές όπως το έδαφος, η υποκλοπή θόλων και τα υδάτινα σώματα.
(Σημείωση: Ένα στοιχείο (όπως ένα δάσος από δέντρα) που συμβάλλει στην εξατμισοδιαπνοή μπορεί να ονομαστεί εξατμισοδιαπνευστήρας.)
Η διαπνοή περιλαμβάνει επίσης μια διαδικασία που ονομάζεται διαρροή, η οποία είναι η απώλεια νερού που στάζει στα μη τραυματισμένα περιθώρια φύλλων του φυτού, αλλά παίζει μικρό ρόλο στην διαπνοή.
Ο συνδυασμός της διαπνοής των φυτών (10%) και της εξάτμισης από όλα τα υδάτινα σώματα για να συμπεριληφθούν οι ωκεανοί (90%) είναι υπεύθυνος για όλη την ατμοσφαιρική υγρασία της γης.
Ο κύκλος του νερού
Η ανταλλαγή νερού μεταξύ αέρα, ξηράς και θάλασσας, και μεταξύ οργανισμών που ζουν στο περιβάλλον τους επιτυγχάνεται μέσω του «κύκλου νερού». Δεδομένου ότι ο κύκλος νερού της Γης είναι ένας βρόχος των συμβάντων που συμβαίνουν, δεν μπορεί να υπάρχει σημείο έναρξης ή λήξης. Έτσι, μπορούμε να αρχίσουμε να μαθαίνουμε για τη διαδικασία ξεκινώντας όπου υπάρχει το μεγαλύτερο νερό: η θάλασσα.
Ο κινητήριος μηχανισμός του κύκλου του νερού είναι η πανταχού παρούσα ηλιακή θερμότητα (από τον ήλιο) που θερμαίνει τα νερά του κόσμου. Αυτός ο αυθόρμητος κύκλος φυσικών γεγονότων δημιουργεί ένα αποτέλεσμα που μπορεί να διαγραφεί ως περιστρεφόμενος βρόχος. Η διαδικασία περιλαμβάνει εξάτμιση, διαπνοή, σχηματισμό νέφους, καθίζηση, απορροή επιφανειακών υδάτων και διήθηση του νερού στο έδαφος.
Το νερό στην επιφάνεια της θάλασσας εξατμίζεται ως ατμός στην ατμόσφαιρα με αυξανόμενα ρεύματα αέρα όπου οι προκύπτουσες ψυχρότερες θερμοκρασίες το κάνουν να συμπυκνώνεται σε σύννεφα. Στη συνέχεια, τα ρεύματα αέρα μετακινούν σύννεφα και σωματιδιακά υλικά, τα οποία συγκρούονται, συνεχίζουν να αναπτύσσονται και τελικά πέφτουν από τον ουρανό ως βροχόπτωση.
Κάποιες βροχοπτώσεις με τη μορφή χιονιού μπορούν να συσσωρευτούν σε πολικές περιοχές, αποθηκευμένες ως παγωμένα νερά και κλειδωμένες για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Η ετήσια χιονόπτωση σε εύκρατες περιοχές συνήθως ξεπαγώνει και λιώνει καθώς επιστρέφει η πηγή και ότι το νερό επιστρέφει για να γεμίσει ποτάμια, λίμνες ή μουλιάζει στο έδαφος.
Οι περισσότερες κατακρημνίσεις που πέφτουν στο έδαφος, λόγω της βαρύτητας, είτε διεισδύουν στο έδαφος είτε θα ρέουν πάνω από το έδαφος ως επιφανειακή απορροή. Όπως και με την τήξη του χιονιού, η επιφανειακή απορροή εισέρχεται σε ποτάμια σε κοιλάδες του τοπίου με ροή που κινεί το νερό προς τους ωκεανούς. Υπάρχει επίσης διαρροή υπόγειων υδάτων που θα συσσωρευτεί και είναι αποθηκεύεται ως γλυκό νερό σε υδροφορείς.
Η σειρά της καθίζησης και της εξάτμισης επαναλαμβάνεται συνεχώς και γίνεται ένα κλειστό σύστημα.
Πηγές
- Ecology and Field Biology, R. L. Smith (αγορά από την Amazon)
- Διαπνοή και κύκλος νερού, USGS