Process för hur träd absorberar och förångar vatten via rötter och löv

Vatten kommer mestadels in i ett träd genom rötter genom osmos och eventuella upplösta mineralnäringsämnen kommer att röra sig uppåt genom innerbarkens xylem (med hjälp av kapillärverkan) och in i bladen. Dessa resande näringsämnen matar sedan trädet genom processen med bladfotosyntes. Detta är en process som omvandlar ljusenergi, vanligtvis från solen, till kemisk energi som senare kan frigöras för att driva en organisms aktiviteter inklusive tillväxt. 

Träd förser blad med vatten på grund av en minskning av hydrostatisk eller vattentryck i övre, bladbärande delar som kallas kronor eller tak. Denna hydrostatiska tryckskillnad "lyfter" vattnet till bladen. Nittio procent av trädets vatten sprids så småningom och frigörs från bladstomata.

Denna stomi är en öppning eller pore som används för gasutbyte. De finns oftast på underytan av växtlöv. Luft kommer också in i anläggningen genom dessa öppningar. Koldioxid i luften som kommer in i stomin används vid fotosyntes. En del av det producerade syret används i andning genom förångning, till atmosfären. Den positiva förlusten av vatten från växter kallas transpiration.

Mängder vattenträd

Ett fullvuxet träd kan tappa flera hundra liter vatten genom bladen på en varm och torr dag. Samma träd förlorar nästan inget vatten på våta, kalla vinterdagar, så vattenförlust är direkt relaterat till temperatur och fuktighet. Ett annat sätt att säga detta är att nästan allt vatten som kommer in i trädets rötter förloras till atmosfären men de 10% som återstår håller det levande trädsystemet friskt och upprätthåller tillväxt.

Förångning av vatten från de övre delarna av träd, särskilt blad men också stjälkar, blommor och rötter kan ge ett träd vattenförlust. Vissa trädarter är mer effektiva när det gäller att hantera deras hastighet för vattenförlust och finns normalt på torrare platser.

Volymer med vattenträd

Ett genomsnittligt moget träd under optimala förhållanden kan transportera upp till 10 000 liter vatten för att fånga ungefär 1 000 användbara gallon för produktion av mat och lägga till dess biomassa. Detta kallas transpirationsförhållandet, förhållandet mellan massan av vatten som transporteras och massan av torrmaterial som produceras.

Beroende på växt- eller trädslagets effektivitet kan det ta så lite som 200 kilo vatten till 1 000 kilo för att göra ett kilo torrsubstans. En enda tunnland skogsmark kan under en växtsäsong lägga till 4 ton biomassa men använder 4 000 ton vatten för att göra det.

Osmos och hydrostatisk tryck

Rötter drar nytta av "tryck" när vatten och dess lösningar är ojämlika. Nyckeln att komma ihåg om osmos är att vatten rinner från lösningen med den lägre lösta koncentrationen (jorden) in i lösningen med högre koncentration av lösta ämnen (roten).

Vatten tenderar att flytta till regioner med negativa hydrostatiska tryckgradienter. Vattenupptagning av växtsorosos skapar en mer negativ hydrostatisk tryckpotential nära rotytan. Trädrötterna känner av vatten (mindre negativ vattenpotential) och tillväxten riktas mot vatten (hydrotropism).

Transpiration kör showen

Transpiration är förångning av vatten från träd ut och in i jordens atmosfär. Bladtranspiration sker genom porer som kallas stomata, och till en nödvändig "kostnad" förträngs mycket av dess värdefulla vatten till atmosfären. Dessa stomata är utformade för att låta koldioxidgas växla ut från luft för att hjälpa till i fotosyntes som sedan skapar bränsle för tillväxt.

Vi måste komma ihåg att transpirering kyler träd och varje organisme runt det. Transpiration hjälper också till att orsaka det massiva flödet av mineralnäringsämnen och vatten från rötter till skott som orsakas av en minskning av det hydrostatiska (vatten) trycket. Denna tryckförlust orsakas av att vatten förångas från stomaten till atmosfären och takten fortsätter.