Transpiratie is een biologisch proces dat van fundamenteel belang is voor de cyclus waarmee water van de atmosfeer naar de aarde en terug de atmosfeer in beweegt. Het hele proces van waterbeweging door een plant is opgenomen in de definitie van transpiratie, maar deze term verwijst het meest specifiek naar de laatste stap waarin bladweefsel vloeibaar water als waterdamp in de atmosfeer afgeeft. Planten hebben een beperkt vermogen om hun watertransport te reguleren, maar omgevingsfactoren hebben desalniettemin significante effecten op transpiratie.

Water in beweging

Groeiende planten absorberen bodemwater door hun wortels, transporteren het omhoog door hun stengels, en laat het als waterdamp in de omringende lucht door microscopische blad poriën, genaamd huidmondjes. Transpiratie is essentieel voor het plantenleven omdat het mineralen en suiker, die in dit bewegende water zijn opgelost, in staat stelt om alle delen van de plant te bereiken. Bladeren kunnen alleen fotosynthese uitvoeren, het proces waarbij planten voedsel maken uit zonlicht, wanneer huidmondjes open zijn en waardoor koolstofdioxide, dat nodig is voor fotosynthese, het blad kan binnendringen. Wanneer er geen licht beschikbaar is voor fotosynthese, zijn huidmondjes meestal gesloten om vocht te behouden. Dit betekent dat onder natuurlijke groeiomstandigheden transpiratie voornamelijk overdag optreedt.

Planten in controle

Transpiratie is essentieel voor plantengroei, maar overmatige transpiratie kan schadelijk zijn. In tijden van droogte kan transpiratie bijvoorbeeld een plant beschadigen als de bladeren meer vocht vrijgeven dan de wortels kunnen absorberen. Droogte en andere stressvolle omgevingsomstandigheden zorgen ervoor dat planten een hormoon afgeven dat de huidmondjes dichtdoet; dit vermindert de snelheid van vochtverlies en beschermt de plant tegen uitdroging. Maar dit is slechts een tijdelijke oplossing omdat transpiratie essentieel is voor het leven: planten kunnen geen fotosynthese uitvoeren als hun huidmondjes zijn gesloten en verminderde transpiratie leidt tot minder transport van voedingsstoffen.

Water in de lucht

> De fundamentele omgevingsfactor is de relatieve vochtigheid van de lucht rondom de plant. Relatieve vochtigheid meet de hoeveelheid waterdamp in de lucht als een percentage van de maximale hoeveelheid waterdamp die lucht zou kunnen bevatten op de huidige temperatuur. Het verschil tussen de relatieve vochtigheid van het blad - die bijna 100 procent is onder normale groeiomstandigheden - en de relatieve luchtvochtigheid bepaalt de sterkte van de kracht die waterdamp van het blad naar de lucht stuurt. Zo is transpiratie langzamer tijdens vochtig weer en sneller tijdens droog weer.

Verdampingskoeling

De omgevingstemperatuur beïnvloedt zowel direct als indirect de transpiratiesnelheid van een plant. De indirecte actie heeft betrekking op het effect van de temperatuur op de luchtvochtigheid: warme lucht kan meer vocht vasthouden dan koude lucht. Als een lichaam van lucht een bepaalde hoeveelheid vocht bevat en vervolgens de temperatuur van diezelfde lucht toeneemt, blijft de hoeveelheid vocht hetzelfde maar neemt de vochtcapaciteit toe - met andere woorden, de relatieve vochtigheid daalt, wat leidt tot hogere transpiratiesnelheden. Temperatuur heeft een directe invloed omdat bladeren transpiratie gebruiken om zichzelf te koelen, net zoals het lichaam koelt door vocht op de huid af te scheiden. Naarmate de omgevingstemperatuur stijgt, proberen bladeren de juiste interne temperaturen te handhaven door de hoeveelheid vocht die door de huidmondjes verdampt, te verhogen.