Щорічно рослини піднімають з коренів до кінчиків листя величезні кількості вологи. Для її перенесення потрібно майже 10 трильйонів кіловат-годин енергії.
©Siaron James
Листя, стебла та інші зовнішні органи рослин активно випаровують вологу. Це створює градієнт тиску, завдяки якому вода поглинається корінням і піднімається вгору. Такий процес називається транспірацією і дозволяє рослинам «пити», не вміючи активно рухатися. Він забезпечує водою реакції фотосинтезу, створює пружний тиск в клітинах, переносить поживні речовини.
Завдяки численності рослин транспірація вносить помітний внесок у перенесення води в масштабі всієї планети. Вчені з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі вперше оцінили цей процес в цифрах, підрахувавши, скільки енергії потрібно на підйом таких обсягів вологи. Кількості вийшли величезними: близько 9,4 квадрильйона ват-годин на рік, що можна порівняти з продуктивністю всіх гідроелектростанцій світу. Про це повідомляється в статті, опублікованій в журналі JGR: Biogeosciences.
Щільність енергії, необхідної для перенесення води, залежить від клімату та характеру рослинного покриву / © Quetin et al., 2022
Для розрахунків Грегорі Кветін (Gregory Quetin) і його колеги розділили всю поверхню суші на ділянки розмірами по 0,5 градуса уздовж паралелей і меридіанів. Для кожної ділянки розрахунки проводили окремо, з урахуванням щільності і висоти рослинного покриву. Як і можна було б очікувати, найінтенсивніше перенесення води відбувається в густих лісах, особливо — у вологих тропічних, залучаючи в середньому 0,06 вата енергії на кожен квадратний метр.
Ця величина становить близько відсотка від всієї енергії, яку отримують трав’янисті рослини внаслідок фотосинтезу. Для куди більш високих дерев вона досягає вже 14-18 відсотків і вимагала б досить пристойних витрат. Однак транспірація – пасивний процес, що дозволяє піднімати воду, протидіючи гравітації без додаткових енерговитрат. Кветін і його співавтори відзначають, що без такого ефективного механізму продуктивність рослин була б куди нижчою.