วิธีการที่ผลึกเกลือบนใบของพืชทะเลทราย Tamarix aphylla ดูดซับน้ำอาจช่วยให้มนุษย์ปรับปรุงเทคโนโลยีการเก็บน้ำในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งได้
Tamarix aphylla สามารถอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่มีเกลือได้โดยการขับน้ำเค็มออกทางใบ ภาพ: Marieh Al-Handawi/NYU Abu Dhabi
ในทะเลทรายอันร้อนและแห้งแล้ง พืชได้พัฒนาวิธีการมากมายในการสกัดและกักเก็บน้ำจืดจากสภาพแวดล้อม เช่น การหยั่งรากลึกลงไปในดินและดึงน้ำใต้ดินมาใช้ ปัจจุบัน นักวิจัยได้ค้นพบกลไกใหม่ที่ไม่เหมือนใคร นั่นคือการดูดซับน้ำจากอากาศโดยใช้ผลึกเกลือบนใบ สถาบันสมิธโซเนียน รายงานเมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน งานวิจัยชิ้นใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences
Tamarix aphylla เป็นพืชขับเกลือที่อยู่ในวงศ์ Tamaricaceae ซึ่งปรับตัวให้เข้ากับดินเค็มจัดได้ มีถิ่นกำเนิดในทะเลทรายของแอฟริกาและตะวันออกกลาง
พืชดูดน้ำเค็มผ่านราก ดูดน้ำที่มันต้องการ แล้วขับน้ำเค็มเข้มข้นส่วนเกินออกทางต่อมในใบ “หยดน้ำไม่ได้ตกลงมา แต่เกาะติดผิวดิน” แพนซ์ นอมอฟ นักเคมีจากมหาวิทยาลัยนิวยอร์ก อาบูดาบี ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยอธิบาย น้ำระเหยไปในแสงแดดอันร้อนแรงของทะเลทราย ทิ้งผลึกเกลือสีขาวไว้บนใบ ในเวลากลางคืน ผลึกเกลือเหล่านี้จะเริ่มพองตัวพร้อมกับน้ำ
เพื่อทดสอบปริมาณน้ำที่ผลึกเกลือดูดซับได้อย่างแม่นยำ ทีมงานได้นำกิ่งที่เพิ่งตัดของต้น Tamarix aphylla มาวางในห้องจำลองทะเลทรายในห้องปฏิบัติการ พวกเขาชั่งน้ำหนักกิ่งทุก 20 นาที และพบว่าหลังจากผ่านไป 2 ชั่วโมง กิ่งนั้นได้ดูดซับน้ำได้ประมาณ 15 มิลลิกรัม จากนั้นจึงล้างกิ่งเพื่อกำจัดผลึกเกลือออก และทำการทดลองซ้ำอีกครั้ง คราวนี้ ต้น Tamarix aphylla ดูดซับน้ำได้เพียง 1.6 มิลลิกรัมเท่านั้น
“ผลลัพธ์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเรา เพราะพิสูจน์ได้ว่าเกลือเป็นตัวการหลักที่ช่วยรวบรวมน้ำ ไม่ใช่พื้นผิวของพืช” Marieh Al-Handawi นักวิทยาศาสตร์ ด้านวัสดุจากมหาวิทยาลัยนิวยอร์กอาบูดาบี ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าว
ทีมวิจัยยังได้ทำการทดสอบอื่นๆ และพบว่า Tamarix aphylla มีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำได้เกือบสองเท่าของเทฟลอน พวกเขายังได้วิเคราะห์องค์ประกอบของผลึกเกลือบนใบและพบว่าประกอบด้วยแร่ธาตุอย่างน้อย 10 ชนิด ได้แก่ โซเดียมคลอไรด์ ยิปซัม และลิเธียมซัลเฟต แร่ธาตุเหล่านี้ช่วยดึงความชื้นจากอากาศ แม้ในที่ที่มีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ ประมาณ 55%
มาเฮชี ทัสซานายาเก นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยรัฐลุยเซียนา กล่าวว่าผลึกเกลืออาจเป็นช่องทางให้พืชดูดซับน้ำ แต่เธอไม่คิดว่าพืชจะใช้น้ำที่ผลึกเกลือดูดซับไปจริง ๆ “ฉันไม่เห็นพื้นฐานเชิงกลไกว่าพืชใช้พลังงานอย่างไรเพื่อให้ได้น้ำ” เธอกล่าว
อย่างไรก็ตาม Naumov กล่าวว่า การทำความเข้าใจถึงวิธีการทำงานของกลไกนี้อาจสร้างแรงบันดาลใจให้เกิดเทคโนโลยีใหม่ๆ สำหรับการเก็บเกี่ยวน้ำจากอากาศ ช่วยให้มนุษย์สร้างวิธีการรวบรวมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น หรือปรับปรุงวิธีการทำฝนเทียมที่มีอยู่ในปัจจุบัน
ทูเทา (อ้างอิงจาก สมิธโซเนียน )
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)