Der Wasserhaushalt der Pflanzen

Wie funktioniert der Unterdruck ?

An der Unterseite der Blätter befinden sich kleine Öffnungen, sogenannte Poren. Die Sonne sorgt dafür, dass das Wasser in den Poren verdampft und aus den Poren austritt. Wassermoleküle besitzen die Fähigkeit sich gegenseitig anzuziehen. Wird also ein Molekül hochgezogen, zieht es weitere Moleküle hoch.

Bei der Verdunstung, werden also einige Moleküle aus dem Blatt herausgezogen und die ziehen dann weitere Moleküle nach. Es entsteht also ein Unterdruck, der Wasser zu den Blättern befördert. So wird das Wasser von dem Boden zuerst in die Wurzeln gezogen und dann in die Rohrsysteme in der Pflanze gezogen.

Schließlich gelangt es dann zu den Blättern, wo es wieder verdunstet und den Unterdruck aufrecht hält. Wenn ihr Wasser aus dem Strohhalm trinkt, passiert genau das gleiche. Allerdings entsteht der Unterdruck nicht durch Verdunstung, sondern durch euch, weil ihr ja am Strohhalm zieht. Da sich die Moleküle gegenseitig anziehen, kommt so lange Wasser nach, bis sich der Unterdruck auflöst, also bis ihr aufhört am Strohhalm zu ziehen.

Die Wasserleitungen in den Pflanzen funktionieren genau so wie ganz dünne Strohhalme. Was passiert, wenn man ein Strohhalm ins Wasser taucht? Das Wasser fließt nach oben, dieses Phänomen nennt man Kapillareffekt und wird ebenfalls von Pflanzen benutzt um das Wasser nach oben zu befördern.

Wie Funktioniert der Kapillareffekt ?

Wenn man einen Strohhalm in ein Glas Wasser steckt, ist das Wasser im Strohhalm höher, das liegt am sogenannten Kapillareffekt.

Um den Kapillareffekt zu verstehen, muss man sich zuerst klar machen, dass Flüssigkeiten eine sogenannte Oberflächenspannung haben. (Dadurch können auch bestimmte Insekten auf dem Wasser stehen oder laufen, die man an Tümplen oder Teichen beobachten kann.) Wenn man ein Glas bis oben hin voll mit Wasser füllt, entsteht oben eine leichte Rundung, bevor es überläuft. Das liegt an der sogenannten Oberflächenspannung. Die kleinen Wassermoleküle ziehen sich gegenseitig an.

Dahinter steht die sogenannte Adhäsionskraft, diese Kraft liegt an Grenzflächen. Eine Grenzfläche ist der Übergang von einem Medium zu einem anderen Medium, also wie Wasser zu einem Strohhalm. Wasser hat die Eigenschaft, dass einige Wassermoleküle, durch die Adhäsionskraft, einfach am Strohhalm nach oben klettern. Es ist noch nicht ganz klar, warum es die Adhäsionskraft gibt, aber es gibt sie. Im Strohhalm sind auf jeden Fall ein paar Wassermoleküle an der Grenzschicht nach oben gezogen worden. Da die Moleküle sich gegenseitig immer anziehen, steigt so das Wasser im Strohhalm. Je dünner der Strohhalm ist, desto höher steigt das Wasser, weil die Moleküle in der Mitte nicht so viel Wasser hochziehen müssen. Diesen Effekt machen sich die Pflanzen zunutze, wenn sie das Wasser aus den Wurzeln nach oben in die Baumkrone befördern.