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 خشک و گرم، گیاهان روشهای زیادی برای استخراج و ذخیره آب شیرین از محیط زیست ایجاد کردهاند، به عنوان مثال، با گسترش ریشههای خود در اعماق زمین و جذب آبهای زیرزمینی. 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 تحقیق جدید در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.
گیاه Tamarix aphylla متعلق به خانواده Tamaricaceae ، گیاهی دفع کننده نمک است که برای زندگی در خاکهای بسیار شور سازگار شده است. این گیاه بومی بیابانهای آفریقا و خاورمیانه است.
این گیاه آب شور را از طریق ریشههایش جذب میکند، آنچه را که نیاز دارد میگیرد و سپس آب شور اضافی و غلیظ را از طریق غدد روی برگهایش دفع میکند. پانس ناموف، یکی از نویسندگان این مطالعه و شیمیدان دانشگاه نیویورک ابوظبی، توضیح میدهد: «قطرات آب به زمین نمیافتند؛ آنها به سطح میچسبند.» آب زیر آفتاب داغ بیابان پخش میشود و کریستالهای سفید نمک را روی برگها باقی میگذارد. شبها، این کریستالها با آب شروع به متورم شدن میکنند.
برای آزمایش دقیق میزان آب جذب شده توسط کریستالهای نمک، تیم تحقیقاتی یک شاخه تازه بریده شده از گیاه Tamarix aphylla را در یک محفظه شبیهسازی شده محیط بیابانی در آزمایشگاه قرار دادند. آنها هر 20 دقیقه شاخه را وزن کردند و دریافتند که پس از دو ساعت، حدود 15 میلیگرم آب جذب کرده است. سپس، شاخه را شستشو دادند 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 است و ثابت میکند که نمک عامل اصلی جمعآوری آب است، نه سطح گیاه.»
تیم تحقیقاتی 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 کشف کردند که آنها حاوی حداقل 10 ماده معدنی از جمله کلرید سدیم، گچ و سولفات لیتیوم هستند. این ترکیب از مواد معدنی به جذب رطوبت از هوا کمک میکند، حتی زمانی که رطوبت نسبی کم، حدود 55٪ باشد.
به گفته ماهشی داسانایاک، زیستشناس دانشگاه ایالتی لوئیزیانا، شاید بلورهای نمک روشی را برای جذب آب به گیاه ارائه دهند، اما او فکر نمیکند که گیاه واقعاً از آبی که بلورهای نمک جذب میکنند استفاده کند. او گفت: «من هیچ مبنای مکانیکی برای چگونگی استفاده این گیاه از انرژی برای به دست آوردن آب ندیدهام.»
با این حال، نائوموف گفت که درک چگونگی عملکرد این مکانیسم میتواند الهامبخش فناوریهای جدیدی برای جمعآوری آب از هوا باشد و به مردم کمک کند تا روشهای برداشت سازگارتر با محیط زیست ایجاد کنند یا تکنیکهای فعلی تولید باران مصنوعی را بهبود بخشند.
پنجشنبه تائو (طبق اسمیتسونیان )
لینک منبع
نظر (0)