Planten brengen grote hoeveelheden water van de grond naar de atmosfeer door een proces dat transpiratie wordt genoemd. Een acre van maïs kan elke dag ongeveer 3.000 tot 4.000 liter water afvoeren en een grote eik kan ongeveer 40.000 liter per jaar produceren. De US Geological Survey schat dat ongeveer 10 procent van de waterdamp in de atmosfeer is geïntroduceerd door planten, de rest is afkomstig van verdamping uit de oceanen, meren en rivieren.

Waarom planten planten water

Planten hebben water nodig voor voeding en koeling. Waterverdamping door de bladeren koelt planten door een proces dat vergelijkbaar is met transpiratie bij mensen; zoals alle levende organismen, kunnen planten geen extreem hoge temperaturen overleven. Water verlaat planten door poriën in de bladeren te openen, en terwijl de poriën open zijn, absorberen ze ook koolstofdioxide, wat essentieel is voor fotosynthese en plantengroei. Water transporteert ook essentiële voedingsstoffen van de bodem naar de planten.

Aandrijfmechanismen voor water in planten

Vanaf het moment van Aristoteles (ongeveer 350 voor Christus) is er speculatie en onderzoek geweest naar hoe planten absorberen water uit de bodem en transporteren het door hun interne structuren. Het concept van waterpotentieel, geïntroduceerd in de jaren zestig, wordt tegenwoordig algemeen aanvaard als de basis van het werkmodel. Er bestaat een waterpotentiaalgradiënt binnen planten en er stroomt water langs deze gradiënt. Zonneverwarming is de primaire energiebron die de potentiële gradiënt creëert. Tijdens de eerste helft van de 20e eeuw werd osmotische druk verondersteld de primaire drijvende kracht te zijn. Osmose zorgt ervoor dat een vloeistof door een membraan van een zone met hogere druk naar een lagere druk beweegt.

Roots

Grondwater komt planten binnen via een netwerk van wortelharen aan de uiteinden van de wortelkappen. Wateropname hangt af van de grootte van het waterpotentiaalverschil tussen het bodemwater en de wortelpunten, en ook van de weerstand tegen waterstroming die wordt geboden door de interne structuur van de wortels. Wateropname wordt ook beïnvloed door de hoeveelheid lucht in de bodem, de temperatuur en de concentratie van opgeloste stoffen in de bodem.

Vaatstelsel

Na zijn passage door de wortels komt water in het xyleem , het bosrijke deel van een boom, dat een complex systeem van waterkolommen omvat voor het dragen van het water. Vaatbundels in het xyleem zijn onderling verbonden en spiraalvormig naar boven in complexe patronen. In de meeste planten leiden slechts een paar buitenringen van het spinthout meestal water.

Bladeren van

Uiteindelijk bereikt het water de poriën aan de onderkant van de bladeren, de huidmondjes genoemd, en verlaat het de atmosfeer . Huidmondjes zijn poriën in de huid van de bladeren waarvan het diafragma wordt bestuurd door speciale cellen, de zogenaamde bewakingscellen. Koolstofdioxide uit de lucht is van vitaal belang voor de planten voor het creëren van weefsel door fotosynthese, en de enige manier waarop de lucht een plant kan binnendringen, is door de huidmondjes en alleen wanneer ze zijn geopend om het water naar buiten te laten.