Naponta körülbelül egymilliárd gallonnyi – több, mint 4,5 milliárd liter – vizet pumpálnak a gyökerek csendben a földből a fák tetejére. A Föld növényvilága ezt a megdöbbentő teljesítményt kizárólag a napfény segítségével végzi. Ennyi folyadék felemeléséhez rengeteg energiára van szükség, de hogy mennyire, azt nem tudtuk. Mostanáig.
A UC Santa Barbara kutatói kiszámították, hogy a növények milyen hatalmas energiát használnak fel ahhoz, hogy a xilémán* keresztül a vizet a talajból a levelekbe juttassák. Azt találták, hogy ez átlagosan további 14%-át teszi ki annak az energiának, amelyet a növények a fotoszintézis során gyűjtöttek be. Globális léptékben ez összemérhető az emberiség teljes vízenergia-termelésével. A Journal of Geophysical Research című folyóiratban jelent meg az első olyan tanulmány, amely megbecsüli, hogy mennyi energia megy el a víznek a növények lombkoronájáig történő felpumpálására, mind az egyes növények esetében, mind pedig világszerte.
A víznek a fa xilémjén keresztül történő feljuttatásához energiára van szükség. Ehhez energia kell. Mi számszerűsítjük, hogy ez mennyi energiát jelent – mondta az egyik szerző, Gregory Quetin a Földrajzi Tanszék kutatója. Ez az energia azon felül van, amit a növény a fotoszintézis révén termel. Ez olyan energia, amelyet passzívan nyerünk a környezetből, pusztán a fa szerkezetén keresztül.
Ez a konkrét tanulmány alapvető kíváncsiságból nőtt ki. Amikor Greg (Quetin) és én mindketten végzős hallgatók voltunk, sokat olvastunk a növények transzspirációjáról– emlékezett vissza Anderegg, aki ma az Ökológiai, Evolúciós és Tengerbiológiai Tanszék adjunktusa. Egy ponton Greg megkérdezte:
Mennyi munkát végeznek a növények, ha a gravitáció ellenében felemelik a vizet? Azt válaszoltam: Fogalmam sincs. Vajon tudja-e valaki? Erre Greg azt mondta: Biztosan ki tudjuk számolni.
Körülbelül egy évtizeddel később visszatértek, és pontosan ezt tették. A csapat kombinálta a növények vezetőképességének globális adatbázisát a nedv felszállásának matematikai modelljével, hogy megbecsüljék, mennyi energiát fordít a világ növényvilága a víz szivattyúzására. Azt találták, hogy a Föld erdei évente mintegy 9,4 petawattórát fogyasztanak. Ez megegyezik a globális vízenergia-termeléssel.
Ez a növények által a fotoszintézis révén felvett energia mintegy 14,2%-a. Ez tehát az energia jelentős része, amelyet a növények hasznosítanak, de nem kell aktívan feldolgozniuk. Ez az ingyen energia átadódik a növényeket fogyasztó állatoknak és gombáknak, és az őket fogyasztó állatoknak, és így tovább. Meglepő módon a kutatók felfedezték, hogy a gravitációval való küzdelem ennek a teljes összegnek csak egy apró töredékét teszi ki. Az energia nagy része egyszerűen a növény saját szára ellenállásának legyőzésére megy el.Ezeknek az eredményeknek talán nincs közvetlen hasznuk, de segítenek jobban megérteni a földi életet.
Az a tény, hogy van egy ilyen mértékű globális energiaáramlás, amelyet nem számszerűsítettünk, enyhén szólva megdöbbentő
– mondta Quetin.
Kapcsolódó bejegyzések
A fák nem hagyják meghalni egymást, ha azzal veszélybe kerülne az erdő
Olyan felfedezést tett két új-zélandi környezetkutató, ami alapjaiban változtathatja meg, mit tudunk a fákról és az erdei ökoszisztémáról, és elősegítheti azokat a törekvéseket, amelyek szerint az erdőkre nem különálló fák összességeként kell tekinteni, hanem egy nagy szuperorganizmusként.
A növények nagyban különböznek abban, hogy száruk mennyire vezetőképes. Hasonlítsunk össze például egy kemény sivatagi borókát egy folyóparti gyapotfával. Egy boróka, amely nagyon alkalmazkodott a szárazsághoz, nagyon nagy ellenállással rendelkezik – mondta Anderegg – míg a gyapotfák csak azért élnek, hogy vizet pumpáljanak.
Ez a bizonytalanság tükröződik a szerzők becsléseiben, amelyek évi 7,4 és 15,4 petawattóra közé esnek. Ez azt jelenti, hogy akár évi 140 petawattóra is lehet, bár Quetin elismeri, hogy ez a felső határ valószínűtlen.
Azt hiszem, ez a bizonytalanság rávilágít arra, hogy még mindig sok mindent nem tudunk. Ez jó motiváció arra, hogy folytassuk a kutatást ezeken a területeken.
(forrás: ucsb.edu)
*xiléma, xilém: az edényes növényekben a xilém vagy farész a két szállítószövet egyike – a floém vagy háncsrész a másik. A xilém szó a görög ξυλον (xylon) szóból származik, ami fát jelent; és valóban, a faanyagot másodlagos xilém alkotja, bár a xilém nem csak a növény fás részeiben található meg. Fő feladata a víz szállítása a növényben, de egyéb tápanyagokat is szállít. A farész szállítóelemei többnyire elpusztult sejtekből állnak. (wikipedia)