نحوه جذب آب توسط کریستالهای نمک روی برگهای گیاه بیابانی Tamarix aphylla میتواند به انسانها در بهبود فناوری برداشت آب در محیطهای خشک کمک کند.
گیاه Tamarix aphylla میتواند با دفع آب شور از طریق برگهایش در محیطهای شور زنده بماند. عکس: ماریه الهنداوی/دانشگاه نیویورک ابوظبی
در بیابان گرم و خشک، گیاهان روشهای زیادی برای برداشت و ذخیره آب شیرین از محیط زیست، مانند فرستادن ریشههای خود به اعماق زمین و بهرهبرداری از آبهای زیرزمینی، توسعه دادهاند. اکنون، محققان مکانیسم جدید و منحصر به فردی را کشف کردهاند: جذب آب از هوا با استفاده از کریستالهای نمک روی برگهایشان، اسمیتسونیان در ۱۳ نوامبر گزارش داد. این مطالعه جدید در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
گیاه گز آفیلا (Tamarix aphylla) گیاهی دفعکننده نمک از خانواده Tamaricaceae است که برای زندگی در خاکهای بسیار شور سازگار شده است. این گیاه بومی بیابانهای آفریقا و خاورمیانه است.
این گیاهان از طریق ریشههای خود آب شور را به درون خود میکشند و هر آنچه را که نیاز دارند دریافت میکنند، سپس آب نمک غلیظ اضافی را از طریق غدد روی برگهای خود دفع میکنند. پانس ناموف، شیمیدان دانشگاه نیویورک ابوظبی و یکی از نویسندگان این مطالعه، توضیح میدهد: «قطرات نمیافتند، بلکه به سطح میچسبند.» آب در آفتاب داغ بیابان تبخیر میشود و بلورهای نمک سفید روی برگها باقی میماند. در شب، این بلورها با آب شروع به متورم شدن میکنند.
برای آزمایش دقیق میزان جذب آب توسط کریستالهای نمک، تیم تحقیقاتی شاخهای تازه بریده شده از گیاه Tamarix aphylla را در یک محفظه شبیهسازی شده برای شرایط بیابان در آزمایشگاه قرار داد. آنها هر 20 دقیقه شاخه را وزن کردند و دریافتند که پس از دو ساعت، حدود 15 میلیگرم آب جمع کرده است. سپس، شاخه را شستند تا کریستالهای نمک از آن جدا شوند و آزمایش را تکرار کردند. این بار، گیاه فقط 1.6 میلیگرم آب جذب کرد.
ماریه الهنداوی، یکی از نویسندگان این مطالعه و دانشمند مواد در دانشگاه نیویورک ابوظبی، گفت: «این نتیجه برای ما تعیینکننده بود و ثابت کرد که نمک عامل اصلی کمک به جمعآوری آب است، نه سطح گیاه.»
این تیم همچنین آزمایشهای دیگری انجام داد و دریافت که گیاه Tamarix aphylla تقریباً دو برابر تفلون ظرفیت نگهداری آب دارد. آنها همچنین ترکیب کریستالهای نمک روی برگها را تجزیه و تحلیل کردند و دریافتند که آنها از حداقل 10 ماده معدنی، از جمله کلرید سدیم، گچ و سولفات لیتیوم تشکیل شدهاند. این ترکیب از مواد معدنی به جذب رطوبت از هوا، حتی زمانی که رطوبت نسبی به 55٪ میرسد، کمک میکند.
ماهشی داسانایاک، زیستشناس دانشگاه ایالتی لوئیزیانا، میگوید بلورهای نمک ممکن است راهی برای جذب آب توسط گیاه فراهم کنند، اما او فکر نمیکند که گیاه واقعاً از آبی که بلورهای نمک جذب میکنند استفاده کند. او میگوید: «من هیچ مبنای مکانیکی برای نحوهی استفادهی گیاه از انرژی برای دریافت آب نمیبینم.»
با این حال، نائوموف میگوید درک چگونگی عملکرد این مکانیسم میتواند الهامبخش فناوریهای جدیدی برای برداشت آب از هوا باشد و به انسانها کمک کند تا روشهای جمعآوری سازگارتر با محیط زیست ایجاد کنند یا روشهای فعلی تولید باران مصنوعی را بهبود بخشند.
پنجشنبه تائو (طبق اسمیتسونیان )
لینک منبع






نظر (0)