Was ist die Transpiration in Pflanzen?

Einfach ausgedrückt ist die Transpiration das natürliche Verdunstungskühlsystem, mit dem Pflanzen Wasser und Nährstoffe durch ihre Wurzeln aufnehmen, es durch das Gewebe der Pflanzen transportieren und dann die neue Feuchtigkeit durch die Blätter und in die Atmosphäre freisetzen.

Wir hatten seit dem frühen 1700er Jahre von Transpiration gewusst, als der englische Physiologe und Botaniker Stephen Hales eine Möglichkeit schaffte, die Menge der Wasserdampfanlagen auszugeben.

Er beschrieb das Phänomen als Pflanzen, die Wasser „aufwenden“ und dann „schwitzen.”

Er erkannte, dass der Transpirationsprozess einen kontinuierlichen Fluss von Nährstoffen und Wasser aus den Wurzeln nach oben in die Pflanzen erzeugte und dass die Flüssigkeit dann durch die Blätter freigesetzt wurde.

Was Hales zu dieser Zeit möglicherweise noch nicht erkannt hat, ist, dass dieser Prozess weitaus mehr eine Kraft als ein Fluss ist.

Pflanzen nehmen Wasser aus dem Boden und tragen es (manchmal bis zu großer Höhen) gegen den Schwerpunkt, der durch die Blätter der Pflanze in die Atmosphäre freigesetzt werden soll.

Dies erfolgt durch eine Pumpwirkung, die durch die starken Wasserstoffbrückenbindungseigenschaften und die strohähnlichen Xylem-Wasserkanäle innerhalb der Pflanze ermöglicht werden.

Die Verdunstung erzeugt einen Unterdruck (Saugung), um Wasser von der Erde zu heben und ihn durch Pflanzen und in ihre Blätter in die Atmosphäre zu zirkulieren, wie in diesem faszinierenden Video gezeigt.

Xylem & Transpiration

Wie funktioniert die Transpiration??

Pflanzen füllen Wasser durch die stomatalen Öffnungen der Blätter ab und bedecken nur etwa ein oder zwei Prozent der Blattoberfläche.

Diese Öffnungen ermöglichen es auch Kohlendioxid, in das Blatt zu gelangen und Sauerstoff als Photosynthese der Pflanze herauszulassen.

Aus diesem Grund betrachten viele die Transpiration als Nebeneffekt der Photosynthese, die für das Überleben und Gedeihen der Pflanze erforderlich ist.

Die Stomata reguliert den Verdunstungsprozess in gewissem Maße, indem sie auf jeder Seite der Minutenöffnungen ein Paar Schutzzellen verwenden.

Wenn Wasser nach oben in die Wachzellen fließt, werden sie geschwollen und bogen offen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Wasser freigesetzt und die Wachzellen können sich erneut schließen.

Die Wachzellen sind nicht nur empfindlich gegenüber der Menge des transportierten Wassers, sondern sind auch für die anderen Faktoren anfällig, die die Transpiration beeinflussen.

Wie die Lichtmenge, die die Anlage erhält, relative Luftfeuchtigkeit, Luftbewegung und Temperatur sowie die Menge an Kohlendioxid im Blatt enthalten.

Wenn es nicht genügend Kohlendioxid gibt, öffnen sich die Stomata, um mehr zur Verwendung in der Photosynthese zu erhalten. In diesem Fall ist der Wasserverlust unvermeidlich.

Dies ist einer der Gründe, warum es am besten am frühen Morgen an heißen Sommertagen Wasserpflanzen ist. Sie werden tendenziell weniger Wasser verlieren und haben mehr verfügbar, wenn sich der Tag erhitzt.

Verschiedene Arten von Pflanzen treten zu unterschiedlichen Raten und Beträgen auf

Während der gesamten Vegetationsperiode erholen sich die Blätter der Pflanzen viel Wasser in die Atmosphäre. Eine reife Eiche tritt typischerweise jährlich etwa vierzig.000 Gallonen Wasser auf.

Ein reifer Ahornbaum kann in der Sommerhitze bis zu sechzig Gallonen Wasser stündlich loslassen. Ein Hektar Mais findet sich täglich bis zu vier.000 Gallonen Wasser ab.

Pflanzen, die an aride Einstellungen (xerische Pflanzen) angepasst sind, haben häufig kleine Blätter mit wenigen Stomata. Sie können auch leicht pelzige oder silberne Blätter haben und ätherische Öle produzieren.

All dies sind Anpassungen, die ihnen helfen, weniger abzuwehren und Feuchtigkeit zu bewahren.

Sukkulente Pflanzen und Kakteen neigen dazu, sich nicht viel zu erholen.

Diese Pflanzen öffnen am Abend ihre Stomata, um die Transpirationsrate bei der Einnahme von Kohlendioxid zu senken. Sie speichern dieses CO2 in ihren Blättern zur Photosynthese, wenn die Sonne herauskommt.

Natürlich gibt es in diesen Umgebungen nicht viel Feuchtigkeit im Boden, die die Pflanzen aufnehmen können.

Pflanzen in Bereichen, in denen ihre Wurzeln Zugang zum Wassertabelle haben (e.G., neben einem Gewässer) mehr Feuchtigkeit aufnehmen und mehr transpirieren.

Umweltbedingungen wirken sich auf die Transpiration aus

Mehrere Dinge beeinflussen die Anzahl der Wasseranlagen, die sich ereignen. Zum Beispiel spielt die Temperatur eine große Rolle.

Bei wärmerem Wetter treten Pflanzen eher auf, weil die Pflanzenzellen, die die Feuchtigkeit freisetzen, bei wärmerem Wetter offener sind.

Bei sehr heißem, trockenem Wetter können Blasen in den Geweben einer Pflanze bilden, die den Wasserfluss blockieren.

Wickteres Wetter stimuliert auch die Transpiration, da trockene, bewegende Luft die Verdunstung verursacht. Wenn es eine Brise gibt, verdunstet Feuchtigkeit, die sich in der Nähe oder auf der Oberfläche der Pflanzenblätter sammelt.

Die relative Luftfeuchtigkeit spielt auch eine signifikante Rolle bei der Transpiration. Wenn die Luft feucht ist, werden die Pflanzen weniger ab.

Trockener Boden führt auch zu einer verringerten Transpiration, da die Pflanzen weniger Wasser benötigen, um die Atmosphäre aufzumachen, zu zirkulieren und freizusetzen.

Wenn eine Pflanze nicht genug Feuchtigkeit für die Transpiration bekommen kann, wird sie überhitzen und verwelkt werden. Dies ist eine Überlebensstrategie, die einen Wasserverlust verhindern soll.

Wenn dieser Zustand zu lange dauert, wird die Pflanze natürlich austrocknen und sterben. 

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Transpiration & Photosynthese sind miteinander verflochten

Etwa 98% der Energie einer Anlage werden in die Transpiration investiert, die der Anlage die Energie liefern kann, die sie für die Photosynthese benötigt.

Die Feuchtigkeit wird in die Blätter gezogen und von der Sonne erwärmt, so dass sie Dampf wird und verdunstet.

Diese Aktion kann der Pflanze auch dabei helfen, durch die Verdunstung von Wasser im direkten Sonnenlicht kühl zu bleiben.

Zu viel Transpiration ist für Pflanzen schädlich. Wenn eine Pflanze mehr Wasser verliert als sie in Anspruch genommen wird, wird ihr Wachstum kurzfristig verkümmert.

Wenn der Wassermangel anhält, wird die Pflanze natürlich dehydrieren und sterben.

Transpiration & Leben auf der Erde sind miteinander verflochten

Alle Pflanzen nehmen an der Transpiration teil. Es ist das Pflanzenäquivalent des Atmens, ein wesentlicher Bestandteil der Aufrechterhaltung aller Lebensdauer auf der Erde.

Es ist ein Schritt im Wasserzyklus, durch den Feuchtigkeit aus dem Boden entnommen und wieder in die Atmosphäre geliefert wird, um Wolken zu werden und Niederschläge zu erzeugen.

Fast 100% der von Pflanzen eingenommenen Feuchtigkeit werden schließlich als Wasserdampf in die Luft freigesetzt.

Transpiration trägt zur Luftfeuchtigkeit bei und macht das Leben auf der Erde für alle und alles komfortabler.

Bereiche mit einer großen Anzahl von Bäumen haben auch große Niederschläge.

Daher der reichlich vorhandene Schneefall in den nördlichen Vereinigten Staaten und der reichliche Regen in den treffend genannten Regenwäldern.

Aus diesem Grund ist eine verantwortungsvolle Waldbewirtschaftung ein wesentlicher Voraussetzung, um das Schneiden zu einer verminderten Transpiration und Niederschlägen zu führen.