El proceso de uso del agua por los árboles

La mayoría de las veces, el agua ingresa a un árbol a través de las raíces por ósmosis y cualquier nutriente mineral disuelto viajará con él hacia arriba a través del xilema de la corteza interna (utilizando la acción capilar) y hacia las hojas. Estos nutrientes que viajan luego alimentan al árbol a través del proceso de fotosíntesis de las hojas. Este es un proceso que convierte la energía de la luz, generalmente del Sol, en energía química que luego puede liberarse para alimentar las actividades de los organismos, incluido el crecimiento. 

Los árboles suministran agua a las hojas debido a una disminución de la presión hidrostática o del agua en las partes superiores con hojas, llamadas coronas o toldos. Esta diferencia de presión hidrostática "eleva" el agua a las hojas. El noventa por ciento del agua del árbol finalmente se dispersa y se libera de los estomas de la hoja.

Esta estoma es una abertura o poro que se utiliza para el intercambio de gases. Se encuentran principalmente en la superficie inferior de las hojas de las plantas. El aire también entra en la planta a través de estas aberturas. El dióxido de carbono en el aire que ingresa a la estoma se usa en la fotosíntesis. Parte del oxígeno producido se usa en la respiración a través de la evaporación, hacia la atmósfera. Esa pérdida beneficiosa de agua de las plantas se llama transpiración.

Cantidad de agua que usan los árboles

Un árbol completamente desarrollado puede perder varios cientos de galones de agua a través de sus hojas en un día caluroso y seco. El mismo árbol casi no perderá agua en los días húmedos y fríos de invierno, por lo que la pérdida de agua está directamente relacionada con la temperatura y la humedad. Otra forma de decir esto es que casi toda el agua que entra en las raíces de un árbol se pierde en la atmósfera, pero el 10% que queda mantiene el sistema de árboles vivo sano y mantiene el crecimiento.

La evaporación del agua de las partes superiores de los árboles, especialmente las hojas, pero también los tallos, las flores y las raíces puede contribuir a la pérdida de agua de un árbol. Ciertas especies de árboles son más eficientes en el manejo de su tasa de pérdida de agua y normalmente se encuentran de forma natural en sitios más secos.

 

Volúmenes de uso de árboles de agua

Un árbol de maduración promedio en condiciones óptimas puede transportar hasta 10,000 galones de agua solo para capturar unos 1,000 galones utilizables para la producción de alimentos y aumentar su biomasa. Esto se llama relación de transpiración, la relación de la masa de agua transpirada a la masa de materia seca producida.

Dependiendo de la eficiencia de la planta o de la especie de árbol, puede tomar tan poco como 200 libras (24 galones) de agua a 1,000 libras (120 galones) para hacer una libra de materia seca. Un solo acre de tierra forestal, durante el transcurso de una temporada de crecimiento, puede agregar 4 toneladas de biomasa, pero utiliza 4,000 toneladas de agua para hacerlo.

 

Osmosis y presión hidrostática

Las raíces aprovechan las "presiones" cuando el agua y sus soluciones son desiguales. La clave para recordar acerca de la ósmosis es que el agua fluye de la solución con la menor concentración de soluto (el suelo) hacia la solución con una mayor concentración de soluto (la raíz).

El agua tiende a moverse hacia regiones con gradientes de presión hidrostática negativos. La captación de agua por la ósmosis de la raíz de la planta crea un potencial de presión hidrostática más negativo cerca de la superficie de la raíz. Las raíces de los árboles perciben el agua (menos potencial hídrico negativo) y el crecimiento se dirige hacia el agua (hidrotropismo).

 

Transpiración ejecuta el espectáculo

La transpiración es la evaporación del agua de los árboles hacia la atmósfera terrestre. La transpiración de la hoja se produce a través de poros llamados estomas, y a un "costo" necesario, desplaza gran parte de su agua valiosa a la atmósfera. Estos estomas están diseñados para permitir que el gas de dióxido de carbono se intercambie desde el aire para ayudar en la fotosíntesis que luego crea el combustible para el crecimiento.

Necesitamos recordar que la transpiración enfría los árboles y todos los organismos a su alrededor. La transpiración también ayuda a causar ese flujo masivo de nutrientes minerales y agua de las raíces a los brotes, que es causada por una disminución en la presión hidrostática (agua). Esta pérdida de presión es causada por el agua que se evapora de las estomas a la atmósfera y el ritmo continúa.

 

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