Woda wnika głównie do drzewa przez korzenie osmoza i wszelkie rozpuszczone składniki mineralne będą podróżować wraz z nim przez ksylem wewnętrznej kory (wykorzystując działanie kapilarne) do liści. Te wędrujące składniki odżywcze zasilają drzewo poprzez proces liścia fotosynteza. Jest to proces, który przekształca energię świetlną, zwykle ze Słońca, w energię chemiczną, którą można później uwolnić w celu pobudzenia aktywności organizmu, w tym wzrostu.
Drzewa zaopatrują liście w wodę ze względu na spadek ciśnienia hydrostatycznego lub ciśnienia wody na górne, zawierające liść części zwane koronami lub zadaszeniami. Ta hydrostatyczna różnica ciśnień „podnosi” wodę do liści. Dziewięćdziesiąt procent wody drzewa jest ostatecznie rozpraszane i uwalniane szparki liściowe.
Ta stomia jest otworem lub porą wykorzystywaną do wymiany gazowej. Najczęściej znajdują się na powierzchni liści roślin. Powietrze wpływa również do zakładu przez te otwory. Dwutlenek węgla w powietrzu wchodzącym do stomii jest wykorzystywany do fotosyntezy. Część wytwarzanego tlenu jest wykorzystywana do oddychania przez parowanie do atmosfery. Ta korzystna utrata wody z roślin nazywa się transpiracją.
Ilość użytych drzew wodnych
W pełni dorosłe drzewo może stracić kilkaset galonów wody przez liście w gorący, suchy dzień. To samo drzewo prawie nie traci wody w mokre, chłodne i zimowe dni, więc utrata wody jest bezpośrednio związana z temperaturą i wilgotnością. Innym sposobem na powiedzenie tego jest to, że prawie cała woda, która dostaje się do korzeni drzewa, jest tracona do atmosfery, ale pozostałe 10% utrzymuje zdrowy system drzew i utrzymuje wzrost.
Odparowanie wody z górnych części drzew, zwłaszcza liści, ale także łodyg, kwiatów i korzeni mogą przyczyniać się do utraty wody przez drzewo. Niektóre gatunki drzew są bardziej wydajne w zarządzaniu szybkością utraty wody i zwykle występują naturalnie na bardziej suchych obszarach.
Wykorzystanie objętości drzew wodnych
Przeciętnie dojrzewające drzewo w optymalnych warunkach może przetransportować do 10 000 galonów wody, aby zebrać około 1000 galonów użytecznych do produkcji żywności i dodania jej biomasy. Nazywa się to stosunkiem transpiracji, stosunkiem masy przenoszonej wody do masy wytworzonej suchej masy.
W zależności od wydajności gatunku rośliny lub drzewa, może to zająć zaledwie 200 funtów (24 galonów) wody do 1000 funtów (120 galonów), aby wytworzyć funt suchej masy. Jeden akr gruntów leśnych podczas sezonu wegetacyjnego może dodać 4 tony biomasy, ale zużywa do tego 4000 ton wody.
Osmoza i ciśnienie hydrostatyczne
Korzenie wykorzystują „ciśnienia”, gdy woda i jej roztwory są nierówne. Kluczem do zapamiętania o osmozie jest to, że woda przepływa z roztworu o niższym stężeniu substancji rozpuszczonej (gleba) do roztworu o wyższym stężeniu substancji rozpuszczonej (korzeń).
Woda ma tendencję do przemieszczania się do obszarów o ujemnych gradientach ciśnienia hydrostatycznego. Pobór wody przez osmozę korzenia rośliny stwarza bardziej ujemny potencjał ciśnienia hydrostatycznego w pobliżu powierzchni korzenia. Korzenie drzew wyczuwają wodę (mniej ujemny potencjał wody), a wzrost jest skierowany w stronę wody (hydrotropizm).
Transpiracja uruchamia pokaz
Transpiracja to parowanie wody z drzew na zewnątrz i do atmosfery ziemskiej. Transpiracja liści zachodzi przez pory zwane szparkami i przy niezbędnym „koszcie” wypiera znaczną część cennej wody do atmosfery. Te aparaty szparkowe są zaprojektowane w celu umożliwienia wymiany dwutlenku węgla z powietrza w celu wspomagania fotosyntezy, która następnie tworzy paliwo do wzrostu.
Musimy pamiętać, że transpiracja chłodzi drzewa i każdy otaczający je organizm. Transpiracja pomaga również spowodować masowy przepływ składników mineralnych i wody z korzeni do pędów, który jest spowodowany spadkiem ciśnienia hydrostatycznego (wody). Ta utrata ciśnienia jest spowodowana parowaniem wody z aparatów szparkowych do atmosfery i uderzenie trwa.