Le domande:
(per conoscere i retroscena, leggi qui)
Come fanno, gli alberi che in autunno perdono le foglie, a rifarle in primavera?
Se fosse vero che l’acqua sale attirata dall’evaporazione di altra acqua dalle foglie, come potrebbe salire l’acqua necessaria a far crescere le foglie, se non ci sono foglie che la fanno salire?
Come fanno le piante a procurarsi l’acqua necessaria per crescere?
Se fosse vero che ogni molecola che evapora ne trascina in alto un’altra, il contenuto di acqua nella pianta resterebbe costante ma, se così fosse, la pianta non potrebbe crescere, perché per crescere servirebbe altra acqua.
Come fanno le foglie a rimanere turgide se a pressione interna negativa?
O il passaggio tra pressione negativa e pressione ambiente avviene a monte delle foglie? E, nel caso, dove? E cosa succede nella sezione di passaggio?
Un recipiente deformabile (un sacchetto, un palloncino, un guanto di lattice) si affloscia quando la pressione al suo interno scende sotto un certo valore. In carenza di acqua le foglie appassiscono (come un palloncino a pressione bassa), ma tornano turgide se si annaffia la pianta: ciò pare coerente con la presenza di pressione positiva nelle foglie.
Come si conciliano pressione negativa ed evaporazione?
Secondo la teoria coesione-tensione, l’energia necessaria al sollevamento dell’acqua sarebbe fornita dal sole, che farebbe evaporare l’acqua dalle foglie; l’acqua, però, dovrebbe essere in tensione, cioè a pressione negativa, per sostenere la colonna che sale da terra; quindi l’acqua dovrebbe essere a pressione negativa (ma senza bollire) e, allo stesso tempo, evaporare: esigenze opposte e difficili da conciliare.
Possibile che, per tutta la sua vita, un albero non subisca un apporto improvviso di energia sufficiente a superare la soglia di rottura dell’equilibrio metastabile dell’acqua?
Anche ammettendo che, negli alberi alti, l’acqua sia in uno stato metastabile di trazione, come mai non si verifica cavitazione -e quindi la morte dell’albero- sottoponendo l’albero a forti urti o scuotimenti come accade, per esempio, quando un autocarro sbatte
contro un albero o si vibrano gli ulivi per far cadere i frutti?
E che dire degli incendi: nelle foreste incendiate non tutti gli alberi muoiono, eppure dovrebbe bastare poco per far bollire l’acqua, che si troverebbe a pressioni addirittura negative.
Si è sicuri che tutti i vasi delle piante siano esenti da bolle di gas?
In tutti gli esperimenti si raccomanda di eliminare dall’acqua i gas disciolti, ma la cavitazione non richiede gas disciolti per avvenire: è il liquido stesso che forma bolle di vapore.
Perché gli alberi non scoppiano?
Secondo la legge dei gas perfetti, a temperatura costante (e nelle piante non pare avvengano trasformazioni a temperatura variabile), pV=costante (se non ti è chiaro, leggi qui); certo, l’acqua a pressione negativa è tutto tranne che un gas perfetto, ma se per p che tende a zero V tende a infinito (cioè anche una minuscola bolla di gas a pressione bassissima occupa un volume grandissimo), chissà che esplosione accadrebbe se, in un liquido a pressione addirittura negativa, si formasse una bolla di gas; eppure, negli alberi, esplosioni non se ne verificano, nemmeno se si forano (cosa che dovrebbe provocare l’entrata esplosiva di una bolla d’aria).
Perché ci sono alberi che, se incisi, fanno uscire liquido?
Se la pressione fosse minore di quella atmosferica, dovrebbe esserci un risucchio invece che una fuoriuscita.
Nota: cosa succede se l’incisione è praticata a un’altezza superiore a 10 m, dove addirittura la pressione sarebbe negativa?
Perché si possono potare gli alberi senza che tutto il liquido contenuto scenda a terra, svuotandoli?
Dopo un taglio, la zona tagliata si troverebbe a pressione atmosferica e, a quel punto, non essendoci più alcunché che mantiene la pressione negativa, la pressione tornerebbe a comportarsi normalmente, crescendo dalla sezione del taglio (a pressione ambiente) verso il basso. Ci sono valvole di non ritorno che impedisco all’acqua di scendere?
Come evapora l’acqua nelle piante che vivono dove l’umidità dell’aria è 100%?
Nelle foreste pluviali pare che l’umidità dell’aria sia vicina al 100%, e non può evaporare acqua se l’aria è già satura.
Come si concilia la condensazione capillare con la necessità di evaporazione dell’acqua?
Data una certa pressione di vapore, l’acqua condensa nei pori di raggio minore di un tot ed evapora da quelli di diametro maggiore di tot (il sistema è utilizzato per rilevare la distribuzione della dimensione delle porosità dei materiali). La dimensione dei pori delle foglie e la pressione interna sono compatibili con l’evaporazione?
Come fa l’albero a far uscire dai vasi di trasporto l’acqua (coi nutrienti) che servono alla pianta per crescere e/o nutrirsi?
In molti scritti si parla di potenziale idrico (se non sai cos’è, leggi qui): che l’acqua si muova spontaneamente dal potenziale maggiore verso il potenziale minore credo trovi tutti concordi. Ma pur ammettendo che il potenziale diminuisca via via che si passa dal terreno alle radici, ai vasi di trasporto, alle foglie, fino all’aria, dove si trovano punti a potenziale inferiore a quelli dove circola la linfa (che, ricordiamolo, sarebbero a pressione negativa), in corrispondenza dei quali la pianta riuscirebbe a estrarre l’acqua che le serve per vivere?
Nota: non è il caso di fare confusione tra pressione negativa e potenziale negativo, anche se possono misurarsi con la stessa unità di misura (se non ti è chiaro, leggi qui).
Cosa succede nelle piante che crescono a testa in giù?
Se il circuito idraulico è adatto a lavorare con pressioni negative, cosa succede quando diventano positive? Si può prendere il ramo di un rampicante cresciuto verso l’alto e ribaltarlo completamente verso il basso (o viceversa): la pressione passerebbe da negativa a positiva in un attimo (o viceversa), ma non sembra che succeda qualcosa di evidente.