Die Art und Weise, wie Salzkristalle auf den Blättern der Wüstenpflanze Tamarix aphylla Wasser absorbieren, könnte dem Menschen dabei helfen, die Technologie zur Wassergewinnung in trockenen Umgebungen zu verbessern.
Tamarix aphylla kann in salzigen Umgebungen überleben, indem sie Salzwasser über ihre Blätter ausscheidet. Foto: Marieh Al-Handawi/NYU Abu Dhabi
In der heißen, trockenen Wüste haben Pflanzen vielfältige Möglichkeiten entwickelt, Süßwasser aus ihrer Umgebung zu gewinnen und zu speichern. Beispielsweise strecken sie ihre Wurzeln tief in den Boden und zapfen so Grundwasser an. Forscher haben nun einen einzigartigen neuen Mechanismus entdeckt: Sie absorbieren Wasser aus der Luft mithilfe von Salzkristallen auf ihren Blättern, berichtete das Smithsonian am 13. November. Die neue Studie wurde in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
Tamarix aphylla ist eine salzabsondernde Pflanze aus der Familie der Tamaricaceae , die sich an das Leben in stark salzhaltigen Böden angepasst hat. Sie ist in den Wüsten Afrikas und des Nahen Ostens heimisch.
Die Pflanzen nehmen Salzwasser über ihre Wurzeln auf und scheiden das überschüssige konzentrierte Salzwasser über Drüsen in ihren Blättern aus. „Die Tropfen fallen nicht, sie haften an der Oberfläche“, erklärt Studien-Co-Autor Pance Naumov, Chemiker an der New York University Abu Dhabi. Das Wasser verdunstet in der heißen Wüstensonne und hinterlässt weiße Salzkristalle auf den Blättern. Nachts quellen diese Kristalle durch Wasser auf.
Um genau zu testen, wie viel Wasser die Salzkristalle aufnehmen, legte das Team einen frisch abgeschnittenen Zweig einer Tamarix aphylla -Pflanze in eine Wüstenkammer im Labor. Sie wogen den Zweig alle 20 Minuten und stellten fest, dass er nach zwei Stunden etwa 15 Milligramm Wasser aufgenommen hatte. Anschließend wuschen sie den Zweig, um die Salzkristalle zu entfernen, und wiederholten das Experiment. Diesmal nahm die Pflanze nur 1,6 Milligramm Wasser auf.
„Dieses Ergebnis war für uns entscheidend, da es beweist, dass Salz der Hauptbestandteil der Wasseraufnahme ist und nicht die Pflanzenoberfläche“, sagte die Co-Autorin der Studie, Marieh Al-Handawi, Materialwissenschaftlerin an der New York University Abu Dhabi.
Das Team führte auch weitere Tests durch und stellte fest, dass Tamarix aphylla fast doppelt so viel Wasser bindet wie Teflon. Sie analysierten außerdem die Zusammensetzung der Salzkristalle auf den Blättern und fanden heraus, dass diese aus mindestens zehn Mineralien bestehen, darunter Natriumchlorid, Gips und Lithiumsulfat. Diese Mineralienkombination trägt dazu bei, Feuchtigkeit aus der Luft zu ziehen, selbst bei niedriger relativer Luftfeuchtigkeit von etwa 55 %.
Die Salzkristalle könnten der Pflanze eine Möglichkeit bieten, Wasser aufzunehmen, sagt Maheshi Dassanayake, Biologin an der Louisiana State University. Sie glaubt aber nicht, dass die Pflanze das von den Salzkristallen aufgenommene Wasser tatsächlich nutzt. „Ich sehe keine mechanistische Grundlage dafür, wie die Pflanze Energie zur Wassergewinnung nutzt“, sagt sie.
Naumov meinte jedoch, dass das Verständnis der Funktionsweise dieses Mechanismus neue Technologien zur Wassergewinnung aus der Luft inspirieren und den Menschen dabei helfen könnte, umweltfreundlichere Sammelmethoden zu entwickeln oder aktuelle Methoden der künstlichen Regenerzeugung zu verbessern.
Thu Thao (Laut Smithsonian )
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