Давление в берёзе зашкаливает. За счет чего деревья поднимают влагу в стволе на

Задумывались ли вы, с помощью каких процессов происходит создание такого большого потока против сил тяготения? Биологи говорят, что это все за счет капиллярного эффекта. Что в деревьях, что в растениях – он используется одинаково, но с разной интенсивностью.

Капиллярный эффект давно известен. И существует формула Жюрена для расчета поднятия жидкости по капилляру:

Но дело в том, что при радиусе капилляра в 0,2 мм, вода сможет подняться на высоту всего 7,3 см.
Даже если уменьшить радиус капилляра в 100 раз, то вода поднимется на 7,3 м. Известно, что диаметр капилляров в лиственных породах: 0,0000145 м (14,5 мкм). Т.е. для высоты дерева в 10 м этот эффект вполне подходит. А как вода поднимается по стволам в деревьях на высоту в десятки метров? Например, высота секвойи может достигать и 110 м. Здесь капиллярным эффектом уже трудно объяснить подъем влаги на такую высоту.

Второй вопрос: почему весной поток воды в березе усиливается, а потом с распусканием листьев снижается? Понятно, что для того, чтобы распустились почки, для доставки влаги к ним. Но за счет чего регулируется этот процесс? Уменьшением диаметра капилляров?
Вообще, зачем деревья прокачивают через себя такой большой объем воды и испаряют ее через листья? Например, клену высотой 20 м в сутки нужно до 2 т воды. Не для охлаждения – это явно. В тепле деревья и растения растут интенсивнее (например, в теплице).
Все связано с фотосинтезом. Для его образования нужен водород и углекислый газ. А кислород, как побочный газ – выделяется в атмосферу. Т.е. происходит разложение воды, при этом капилляры электрически заряжаются - это способствует большей текучести воды, снижается гидравлическое сопротивление. Получается эффект газлифтинга. Про сверхтекучесть жидкости в деревьях рекомендую статью.

Ранее попадалось видео, где провели анализ березового сока на окислительно-восстановительный потенциал. В нем большое содержание солей (375 мкг), он кислотный (4,7 рН). И в нем окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) больше +620 мВ. Как говорят, это показатели не питьевой воды. Это говорит, что в березовом соке много ионов водорода (свободных протонов). Эксперимент можно посмотреть по ссылке.
Есть еще одно предположение, что вода в стволах деревьев поднимается не за счет капиллярного эффекта, а за счет осмоса.

Это процесс, при котором через полупроницаемую мембрану проходит вода со стороны с меньшей концентрацией солей в большую. При этом, создается значительное давление. На основе этого эффекта даже строят электростанции (на основе принципа обратного осмоса). Подробнее можно прочесть в этой статье: Осмотические электростанции. Еще один вид генерации в альтернативной энергетике
Т.е. вполне вероятно, что в капиллярной системе дерева имеются мембраны, которые перекачивают воду за счет разницы концентраций солей. Но тогда у корней жидкость должна иметь меньшую соленость. Причем, это доказывается гидропоникой и это можно легко проверить. Но кто бы из ученых биологов занялся бы этим вопросом…
В заключении, хочу привести одно короткое и показательное видео, в котором видно, какое давление может создаваться в стволе березы весной:
Как видно, загадки природы вокруг нас. До конца живые процессы не изучены. Но вектор устремлений человечества направлен не в ту в сторону.
***
Прокомментировать и прочесть другие комментарии можно здесь: дубликат статьи
Группы в соцсетях и другие площадки, где выкладываются ссылки на материалы журнала:
ВКонтакте
Дзен
Плей-лист с озвученными статьями в youtube
Телеграмм
Все новые статьи добавлены в подборки материалов. Возможно, кому-то будет интересно почитать работы автора на определенную тему.

|
</> |