Warum können Bäume so groß werden?
Wie kann ein Baum über 100 Meter hoch werden, wenn Wasser und Nährstoffe aus dem Boden zu seinen Wurzeln gelangen? An welchem Punkt ist der Baum physisch gezwungen, mit dem Wachstum aufzuhören weil die Sogeffekte nicht mehr ausreichen?
3 Antworten
So hoch, wie Wasser transportiert werden kann, so hoch kann ein Baum werden.
Bäume, also Holzbildner, haben die Fähigkeit entwickelt, abgestorbene Zellen zu stabilisieren und als Stützen zu benutzen.
Es gibt vier Kräfte , die Wasser (und die darin gelösten Nährstoffe), bis zur obersten Blattspitze befördern.
- Kohäsionskräfte (Das ist das Haften der Wassermoleküle untereinander. Sie halten sich gegenseitig fest)
- Adhäsionskräfte (Das Haften und Hochsteigen von Wassermolekülen an einer Gefäßwand, sprich Leitungsbahnen)
- Wurzeldruck (Ionenaustausch an den Wurzelspitzen)
- Transpirationssog (Dadurch , daß Wasser an den oberen Enden der Leitungsbahnen austritt - verdunstet - entsteht eine Art Unterdruck, in den von unten nachschiebendes Wasser nachkommt).
Man kann sich das wie Millionen oder Milliarden von durchgehenden Wasserfäden vorstellen, die von den Wurzelspitzen bis zu den obersten Blattspitzen reichen.
Diese 4 Kräfte lassen, wenn ich mich recht erinnere, einen Baum nicht viel höher als 104 Meter hoch werden.
Darüber hinaus werden die Gravitationskräfte der Erdmasse so stark, daß die Wachstumskräfte die Erdanziehung nicht mehr überwinden können.
Das Wasser wird von den Blättern nach oben gesogen. Nun könnten man meinen, dass deshalb bei 10 Metern Schluss wäre, weil ab dann Unterdruck in den Leitungen herrscht. Unterdruck absolut, nicht nur dem äußeren Luftdruck gegenüber. Aber im Wasser wirken Kohäsionskräfte, die das Bilden von Vakuumblasen verhindern, solange kein "Keim" vorhanden ist. So ähnlich wie Wasser unterkühlt oder überhitzt sein kann, ohne zu gefrieren bzw. zu sieden, und Lösungen übersättigt sein können, so kann Wasser auch "unterdruckt" sein. Wortschöpfung meinerseits.
Aber irgendwann stößt das natürlich an seine Grenzen, irgendwo über 120 m. Dann helfen auch keine Sicherungen mehr, wie Hoftüpfel.
Es gibt auch einen Wurzeldruck, aber nur für kurze Zeit, z.B. im Frühjahr, wenn die Wurzeln den gespeicherten Zucker in die Gefäße abgeben (Stichwort Osmose), die frischen Blätter und neuen Gefäße müssen ja versorgt werden, und die Blätter noch nicht entfaltet sdind und daher kaum Wasser verdunsten.
Der höchste Baum steht in Californien mit 120m. Höhe.
Dietrich Böllmann hat sich in seinen Forschungen damit beschäftigt.
Sein buch: "Warum Bäume nicht in den Himmel wachsen"
Laut seinen Berechnungen würde ab 150m Höhe das Pumpsystem kalibrieren. Ferner haben auch Winde über 150km / h ein einfluß darauf.
Die Wurzeln pumpen das Wasser nach oben. Die Blätter srogen gleichzeitig dafür dass das hochgepumpte Wasser auch verdunstet und neues nachlaufen kann.
doch
"An welchem Punkt ist der Baum physisch gezwungen, mit dem Wachstum aufzuhören weil die Sogeffekte nicht mehr ausreichen?" = 150 m
Die Wurzeln pumpen das Wasser nach oben. Die Blätter srogen gleichzeitig dafür dass das hochgepumpte Wasser auch verdunstet und neues nachlaufen kann.
Der zweite Teil der Frage
Das antwortet leider die Frager aber nicht. Er will nicht wissen, wie hoch Bäume werden können, sondern warum ist eine Grenze gesetzt auf die Höhe eines Baumes.