De unde își ia un copac lemnul?
Un stejar cântărește cât câteva mașini. Pământul de sub el a rămas aproape tot acolo. Atunci de unde a venit stejarul? Răspunsul e mai ciudat decât pare.
Experimentul cu salcia
Acum aproape 400 de ani, un savant din Flandra, Jan Baptist van Helmont, a pus într-un vas aproximativ 90 de kilograme de pământ uscat și a plantat în el o salcie mică, de vreo două kilograme.
Cinci ani a udat-o doar cu apă. La final, salcia cântărea cam 77 de kilograme. Pământul din vas scăzuse cu mai puțin de o sută de grame. Deci copacul nu mâncase pământul.
Van Helmont a tras concluzia că totul venise din apă. Avea dreptate doar în parte. O mare parte din greutatea unui copac viu e într-adevăr apă. Dar dacă usuci lemnul, ce rămâne e făcut mai ales din carbon. Iar carbonul ăsta vine din aer, din dioxidul de carbon. Asta s-a înțeles abia peste mai bine de un secol.
Rețeta frunzei
Frunzele fac ceva ce nicio fabrică omenească nu face la fel de bine: transformă lumina în hrană. Procesul se numește fotosinteză, adică „a face cu lumină”.
Rețeta: lumină, apă și dioxid de carbon din aer. Rezultatul: zahăr, hrana plantei, și oxigen, pe care planta îl dă afară. Din zahăr, copacul își face apoi lemnul, frunzele și rădăcinile.
Noi facem invers: respirăm oxigen și dăm afară dioxid de carbon. Ne potrivim bine.
Fotosinteza are loc în cloroplaste, niște compartimente minuscule din celulele frunzei. Șase molecule de dioxid de carbon și șase de apă devin, cu energia luminii, o moleculă de glucoză și șase de oxigen.
Planta lucrează cât o lasă ingredientul de care are cel mai puțin. Poți să-i dai lumină multă: fără apă, fotosinteza încetinește până aproape se oprește.
De ce sunt frunzele verzi
În cloroplaste e o substanță verde, numită clorofilă. Ea înghite mai ales lumina roșie și pe cea albastră. Verdele îl folosește puțin și îl aruncă înapoi. Lumina verde aruncată înapoi ajunge în ochii tăi.
Toamna, copacii nu mai fac clorofilă. Verdele se strică și apar galbenul și portocaliul, care erau acolo tot timpul, ascunse. Roșul unor frunze e altceva: se face chiar toamna.
Galbenul și portocaliul vin de la carotenoide, aceleași substanțe care colorează morcovul. Roșul și violetul vin de la antociani, pe care unii copaci îi fabrică toamna. Cercetătorii cred că antocianii protejează frunza de lumina prea puternică în ultimele ei zile, cât copacul își recuperează din ea substanțele utile.
Cum urcă apa până în vârf
Un copac n-are inimă care să pompeze. Totuși apa urcă de la rădăcini până în frunzele de sus, chiar și la copacii de peste 100 de metri.
Pe dosul frunzelor sunt găurele minuscule, numite stomate. Prin ele, apa se evaporă. Fiecare picătură care pleacă trage după ea picăturile de dedesubt, ca un lanț, prin tuburi subțiri din tulpină. Un copac mare poate trage așa sute de litri de apă într-o zi de vară.
Fapt sau legendă?
„Pădurea Amazonului ne dă 20% din oxigenul pe care îl respirăm.”
„Cam jumătate din oxigenul făcut pe Pământ vine din ocean.”
„Plantele se întorc spre lumină.”
Experiment: frunza care face bule
Bulele de pe frunza din soare sunt, în bună parte, oxigen făcut de fotosinteză. O parte pot fi și aer dizolvat în apă, care iese când apa se încălzește. De aceea ai bolul din întuneric: e martorul. Diferența dintre cele două boluri e partea făcută de frunză.
Nu se știe încă
Cel mai înalt copac măsurat are aproximativ 116 metri. Unii cercetători au calculat că apa n-ar mai putea urca mult peste 120-130 de metri, pentru că lanțul de apă s-ar rupe. Alții cred că limita vine din alte cauze, cum ar fi vântul sau hrana. Încă nu se știe sigur.
Testul lui Kokodel
- Taiz L., Zeiger E. Plant Physiology. Sinauer Associates.
- Koch G. W., Sillett S. C., Jennings G. M., Davis S. D. The limits to tree height. Nature 428, 851-854, 2004.
- NOAA National Ocean Service. How much oxygen comes from the ocean?
- Encyclopaedia Britannica. Photosynthesis.