Es wird oft gesagt, dass Wurzeldruck, Kapillarkraft und Transpirationssog zusammen ermöglichen, das bei Bäumen Wasser bis zum letzten Blatt in einer Höhe bis 130m gelangt.
Ist das auch experimentell bestätigt, oder ist es bloß nur Theorie?
Ist es möglich in einem Labor, diese Effekte einzeln zu studieren? Bei Kapillarkraft ist das bekannt, aber bei den anderen Effekten?
Kann man den Wurzeldruck oder Transpirationssog technisch „nachbauen“ und nachvollziehen?
Hallo cyberdust,
Wurzeldruck und Transpirationssog könnten grob mit der Osmose verglichen
werden.
Der Wurzeldruck könnte damit durch die Membranseite mit der höheren Salzkonzentration verglichen werden.
( z.B. mal mit einer Schweineblase versuchen, die mit Salzlauge gefüllt
ist und in z.b. destilliertes Wasser gehängt wird. )
Die Flüssigkeiten sind bestrebt, ihre Salzkonzentration auszugleichen,
aber Salz kann die Poren der Blase nicht durchdringen. Daher bleibt nur der Weg von außen nach innen für die Wassermoleküle…die
Blase füllt sich, bis die Salzkonzentration ausgeglichen wäre.
Verschließt Du sie absolut dicht, würde sie irgenwann platzen.
Wenn Du die Blase als Membrane betrachtest, und das Behältnis mit dem
destillierten Wasser damit verschlossen in Salzwasser legst, dann würde sich die " Membran " langsam in das Behältnis wölben.
Der maximale Druckunterschied ( Vakuum ) hängt hierbei vom Umgebungsdruck der Umgebung ab.
Somit könnte der Transpirationssog vergleichend nachempfunden
werden.
Denn Blätter können an ihrer Unterseite mehr und schneller Wasser
verdunsten, als sie durch osmotische Prozesse bei Nässe aufnehmen
könnten.
Dieser Prozess unterstützt die Kapillarwirkung im Kronenbereich.
Es sollte m.W. nach aber der kleinste Faktor sein.
Wurzeldruck und geringer Kapillardurchmesser sind die Hauptfaktoren für die Steighöhe des Wassers.
Ist die Wurzel krank, und / oder der Salz / Nitratgehalt im Boden zu hoch, sterben hohe Bäume ( z.B. die erwähnten
Mammutbäume ) von der Kronenspitze her langsam nach unten ab.
Die Osmoseleistung an der Wurzel verringert sich.
mfg
nutzlos
Hallo cyberdust,
das von dir beschriebene Wassertransportsystem, das für intakte Pflanzen gelten soll:
Es wird oft gesagt, dass Wurzeldruck, Kapillarkraft und
Transpirationssog zusammen ermöglichen, das bei Bäumen Wasser
bis zum letzten Blatt in einer Höhe bis 130m gelangt
ist nicht einmal eine Hypothese, geschweige denn wie du schreibst, eine Theorie. Es ist reinste Spekulation.
Nach der sog. „Kohäsions- oder Transpirationszug“- Theorie der Lehrbücher, die den pflanzlichen Wassertransport erklären soll, ist es nicht der Wurzeldruck und auch nicht die Kapillarkraft. Das haben inzwischen (seit 1893) sogar die Lehrbuchautoren, meist Professoren der Botanik und damit keine Physiker, dazugelernt.
Lediglich am Transpirationssog – der bis in Höhen von 130 m wirken soll - halten die Jünger der Kohäsionstheorie wie an einer Religion fest.
Die Lehrbuchautoren begreifen z.B. nicht, daß über 10 m hinaus gezogenes Wasser meistens siedet. Sie haben so wenig physikalische Kenntnisse, daß sie glauben, das Wasser könne dabei höchstens „abreißen“. Ein Siedevorgang wird nicht als solcher erkannt, sondern fälschlich als Abreißvorgang interpretiert und die beim Sieden auftretenden Blasen als „Kavitation“ bezeichnet.
„Kavitation“ ist ein Begriff aus der Strömungslehre. Es handelt sich um die Bildung blasenförmiger Hohlräume. Sie treten z.B. bei schnell laufenden Schiffsschrauben auf und können sie sogar beschädigen.
Seit man „Kavitation“ als Rettungsanker für die unhaltbare Kohäsionstheorie erkannte, wurde eine Unmenge von Veröffentlichungen bekannt. Die Autoren übertreffen sich geradezu als Märchenerzähler, wie intakte Pflanzen diese - die Kohäsionstheorie ad absurdum führenden Blasen - entfernen würden.
Kann man den Wurzeldruck oder Transpirationssog technisch
„nachbauen“ und nachvollziehen?
In nahezu jedem Lehrbuch der Botanik findet man den Versuch, wo ein abgeschnittener Zweig in eine Kapillare eingedichtet, Wasser hoch saugt. Das Experiment mit pflanzlichen Artefakten soll den Transpirationssog verdeutlichen.
Wir wollen aber den Wassertransport intakter, lebender und bewurzelter Bäume ermitteln.
Nicht einmal diese grundlegende Problemstellung wird von Lehrbuchautoren, die mit pflanzlichen Leichenteilen experimentieren und die Ergebnisse als „Beweise“ für die Richtigkeit ihres Irrglaubens veröffentlichen, begriffen.
MfG
watergolf
Hallo!
Und was ist die richtige Erklärung?
Grüße
Andreas
Danke fuer die Antwort, aber ich wuerde mich auch auf eine alternative Erklaerung interessieren. Meinen Sie vielleicht die Ideen von Jagadish Chandra Bose?
Hallo, das ist interessant mit der Osmose. Sie meinen, wie bei der Schweineblase, da wird wegen der Osmose von einer Zelle zur anderen Wasser befoerdert? Wenn ich also zwei oder mehrere Blasen die eine ueber die andere lege, da wird Wasser steigen.
Hallo,
Zugegeben ist es mit BIO - Unterricht schon länger her…
( daher weiss ich nicht mehr genau, ob es Magen oder Blase war )
Andererseits würde bei beschriebenem Experiment Folgendes passieren:
( modifiziert )
Anstatt die mit Salzlauge gefüllte Blase / Magen hermetisch zu verschließen, sollten Sie die obere Öffnung mit einem Steigrohr
versehen und diesen Übergang gut verschnüren.
Dann füllen Sie wie zuvor beschrieben diesmal durch das Rohr Salzwasser
bis zu einer sichtbar angebrachten Markierung am Rohr in das Objekt auf.
nehmen sie ein Glasrohr mit Innendurchmesser z.B. 5 mm.
Dafür reicht bereits ein Objekt ( eine Lage ) laut Versuchsbeschreibung aus.
Sie werden bei genaueren Messungen der Änderungen des Inhaltsvolumens
eine entsprechende Verringerung der Salzkonzentration im innern des
Objektes ermitteln und berechnen können.
Weitere Schritte von Versuch und Auswertung sollten ihnen bereits bekannter sein als mir.
Googeln sie auch alternativ mal zum Begriff " Osmosekraftwerk ".
mfg
nutzlos
Hallo Andreas,
die von dir nachgefragte richtige Erklärung für den Wassertransport in Bäumen, findest du in den beiden untenstehenden Veröffentlichungen:
Hahn, K. 1993. Der Wasserferntransport in Bäumen. Allg. Forst Z. 48, 1143-1150.
Hahn, K. 1997. Das ‚Wasserpotential der Luft’ und der Feuchtigkeitstransport in Pflanzen. Forstarchiv, 68, 180-185.
Viele Grüße
watergolf