Le piante trasferiscono grandi quantità di acqua dal suolo all'atmosfera attraverso un processo chiamato traspirazione. Un acro di grano può scaricare circa 3.000 - 4.000 litri d'acqua ogni giorno e una grande quercia può trasudare circa 40.000 galloni all'anno. L'US Geological Survey stima che circa il 10 percento del vapore acqueo nell'atmosfera sia stato introdotto dalle piante, il resto dall'evaporazione dagli oceani, dai laghi e dai fiumi.

Perché le piante bevono acqua

Le piante hanno bisogno di acqua per la nutrizione e il raffreddamento. L'evaporazione dell'acqua attraverso le foglie raffredda le piante con un processo simile alla traspirazione nell'uomo; come tutti gli organismi viventi, le piante non possono sopravvivere a temperature molto calde. L'acqua esce dalle piante aprendo i pori nelle foglie e, mentre i pori sono aperti, assorbono anche l'anidride carbonica, essenziale per la fotosintesi e la crescita delle piante. L'acqua trasporta anche nutrienti essenziali dal suolo alle piante.

Meccanismi di guida per l'acqua nelle piante

Dal tempo di Aristotele in poi (circa 350 aC) ci sono state speculazioni e ricerche su come le piante assorbire l'acqua dal suolo e trasportarla attraverso le loro strutture interne. Il concetto di potenziale idrico, introdotto negli anni '60, è generalmente accettato oggi come base del modello di lavoro. Un gradiente di potenziale idrico esiste all'interno delle piante e l'acqua scorre in questo gradiente. Il riscaldamento solare è la fonte di energia primaria che crea il gradiente potenziale. Durante la prima metà del 20 ° secolo, si presumeva che la pressione osmotica fosse la principale forza motrice. L'osmosi fa muovere un fluido attraverso una membrana da una zona di pressione più alta a una di pressione più bassa.

Radici

Le falde acquifere penetrano nelle piante attraverso una rete di peli sulle punte dei tappi radicali. L'assorbimento d'acqua dipende dalla grandezza della differenza di potenziale idrico tra l'acqua del suolo e le punte delle radici e anche dalla resistenza al flusso d'acqua offerta dalla struttura interna delle radici. L'assorbimento d'acqua è anche influenzato dalla quantità di aria nel suolo, dalla sua temperatura e dalla concentrazione di soluti nel suolo.

Sistema Vascolare

Dopo il suo passaggio attraverso le radici, l'acqua entra nello xilema , la parte legnosa di un albero, che comprende un complesso sistema di colonne d'acqua per trasportare l'acqua. I fasci vascolari nello xilema sono interconnessi e spirale verso l'alto in modelli complessi. Nella maggior parte delle piante solo alcuni anelli esterni dell'alburno di solito conducono acqua.

Foglie

Infine, l'acqua raggiunge i pori nella parte inferiore delle foglie, chiamata stomi, ed esce nell'atmosfera . Gli stomi sono pori nella pelle delle foglie la cui apertura è controllata da coppie di cellule speciali chiamate celle di guardia. L'anidride carbonica dall'aria è di vitale importanza per le piante per la creazione di tessuto mediante la fotosintesi e l'unico modo in cui l'aria può entrare in una pianta è attraverso gli stomi e solo quando si aprono per far uscire l'acqua.