Tumbuhan dengan 'peluh garam' menyerap air dari udara

Cara kristal garam pada daun tumbuhan padang pasir Tamarix aphylla menyerap air boleh membantu manusia meningkatkan teknologi penuaian air dalam persekitaran yang gersang.

Tamarix aphylla boleh hidup dalam persekitaran masin dengan mengeluarkan air masin melalui daunnya. Foto: Marieh Al-Handawi/NYU Abu Dhabi — *Tamarix aphylla* boleh hidup dalam persekitaran masin dengan mengeluarkan air masin melalui daunnya. Foto: *Marieh Al-Handawi/NYU Abu Dhabi*

Di padang pasir yang panas dan kering, tumbuhan telah membangunkan banyak cara untuk menuai dan menyimpan air tawar dari alam sekitar, seperti menghantar akarnya jauh ke bawah dan menoreh air bawah tanah. Kini, penyelidik telah menemui mekanisme baru yang unik: menyerap air dari udara menggunakan kristal garam pada daun mereka, Smithsonian melaporkan pada 13 November. Kajian baru itu diterbitkan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.

Tamarix aphylla ialah tumbuhan perkumuhan garam kepunyaan keluarga Tamaricaceae , yang telah menyesuaikan diri untuk hidup dalam tanah yang sangat masin. Ia berasal dari padang pasir Afrika dan Timur Tengah.

Tumbuhan menarik air masin melalui akarnya, mengambil apa yang mereka perlukan, kemudian mengeluarkan air garam pekat yang berlebihan melalui kelenjar pada daunnya. "Titisan tidak jatuh, ia melekat pada permukaan," jelas pengarang bersama kajian Pance Naumov, seorang ahli kimia di Universiti New York Abu Dhabi. Airnya menyejat di bawah terik matahari padang pasir, meninggalkan kristal garam putih pada daun. Pada waktu malam, kristal ini mula membengkak dengan air.

Untuk menguji dengan tepat berapa banyak air yang diserap oleh kristal garam, pasukan itu meletakkan dahan Tamarix aphylla yang baru dipotong di dalam ruang simulasi padang pasir di makmal. Mereka menimbang dahan itu setiap 20 minit dan mendapati selepas dua jam, ia telah mengumpul kira-kira 15 miligram air. Seterusnya, mereka membasuh dahan untuk mengeluarkan hablur garam dan mengulangi eksperimen. Kali ini, tumbuhan itu hanya menyerap 1.6 miligram air.

"Keputusan ini adalah penentu bagi kami, membuktikan bahawa garam adalah agen utama yang membantu mengumpul air, bukan permukaan tumbuhan," kata pengarang bersama kajian Marieh Al-Handawi, seorang saintis bahan di New York University Abu Dhabi.

Pasukan itu juga menjalankan ujian lain dan mendapati Tamarix aphylla mempunyai hampir dua kali ganda kapasiti menahan air Teflon. Mereka juga menganalisis komposisi hablur garam pada daun dan mendapati ia terdiri daripada sekurang-kurangnya 10 mineral, termasuk natrium klorida, gipsum, dan litium sulfat. Gabungan mineral ini membantu menarik lembapan dari udara, walaupun kelembapan relatifnya serendah 55%.

Kristal garam mungkin menyediakan cara untuk tumbuhan mengambil air, kata Maheshi Dassanayake, ahli biologi di Louisiana State University, tetapi dia tidak fikir tumbuhan itu sebenarnya menggunakan air yang diserap oleh kristal garam. "Saya tidak melihat asas mekanistik untuk bagaimana tumbuhan menggunakan tenaga untuk mendapatkan air, " katanya.

Walau bagaimanapun, Naumov berkata memahami cara mekanisme ini berfungsi boleh memberi inspirasi kepada teknologi baharu untuk menuai air dari udara, membantu manusia mencipta kaedah pengumpulan yang lebih mesra alam atau menambah baik kaedah semasa membuat hujan buatan.

Thu Thao (Menurut Smithsonian )

Pautan sumber