L'eau pénètre principalement dans un arbre par les racines en osmose et tous les nutriments minéraux dissous voyageront avec lui vers le haut à travers le xylème de l'écorce interne (en utilisant une action capillaire) et dans les feuilles. Ces nutriments qui voyagent alimentent ensuite l'arbre à travers le processus de photosynthèse. Il s'agit d'un processus qui convertit l'énergie lumineuse, généralement du Soleil, en énergie chimique qui peut ensuite être libérée pour alimenter les activités d'un organisme, y compris sa croissance.
Les arbres fournissent de l'eau aux feuilles en raison d'une diminution de la pression hydrostatique ou de l'eau dans les parties supérieures porteuses de feuilles appelées couronnes ou auvents. Cette différence de pression hydrostatique "soulève" l'eau jusqu'aux feuilles. Quatre-vingt-dix pour cent de l'eau de l'arbre sont finalement dispersés et libérés de stomates foliaires.
Cette stomie est une ouverture ou un pore utilisé pour l'échange de gaz. Ils se trouvent principalement à la sous-surface des feuilles des plantes. L'air pénètre également dans l'usine par ces ouvertures. Le dioxyde de carbone dans l'air entrant dans la stomie est utilisé dans la photosynthèse. Une partie de l'oxygène produit est utilisée dans la respiration par évaporation, dans l'atmosphère. Cette perte d'eau bénéfique des plantes s'appelle la transpiration.
Quantité d'eau utilisée par les arbres
Un arbre adulte peut perdre plusieurs centaines de gallons d'eau par ses feuilles lors d'une journée chaude et sèche. Le même arbre ne perdra presque pas d'eau les jours humides, froids et hivernaux, la perte d'eau est donc directement liée à la température et à l'humidité. Une autre façon de le dire est que presque toute l'eau qui pénètre dans les racines d'un arbre est perdue dans l'atmosphère, mais les 10% qui restent maintiennent le système d'arbres vivants en bonne santé et maintiennent la croissance.
Évaporation de l'eau des parties supérieures des arbres, en particulier les feuilles, mais aussi les tiges, les fleurs et les racines peuvent augmenter la perte d'eau d'un arbre. Certaines espèces d'arbres sont plus efficaces dans la gestion de leur taux de perte d'eau et se trouvent normalement naturellement sur des sites plus secs.
Volumes d'utilisation des arbres aquatiques
Un arbre en maturation moyenne dans des conditions optimales peut transporter jusqu'à 10 000 gallons d'eau uniquement pour capturer environ 1 000 gallons utilisables pour la production de nourriture et l'ajout à sa biomasse. C'est ce qu'on appelle le rapport de transpiration, le rapport de la masse d'eau transpirée à la masse de matière sèche produite.
Selon l'efficacité de la plante ou de l'arbre, il peut prendre aussi peu que 200 livres (24 gallons) d'eau à 1 000 livres (120 gallons) pour faire une livre de matière sèche. Un seul acre de terrain forestier, au cours d'une saison de croissance, peut ajouter 4 tonnes de biomasse mais utilise 4000 tonnes d'eau pour ce faire.
Osmose et pression hydrostatique
Les racines profitent des «pressions» lorsque l'eau et ses solutions sont inégales. La clé à retenir à propos de l'osmose est que l'eau s'écoule de la solution avec la concentration de soluté la plus faible (le sol) dans la solution avec la concentration de soluté la plus élevée (la racine).
L'eau a tendance à se déplacer vers les régions à gradient de pression hydrostatique négatif. L'absorption d'eau par osmose des racines des plantes crée un potentiel de pression hydrostatique plus négatif près de la surface des racines. Les racines des arbres détectent l'eau (moins de potentiel hydrique négatif) et la croissance est dirigée vers l'eau (hydrotropisme).
La transpiration anime le spectacle
Transpiration est l'évaporation de l'eau des arbres vers et dans l'atmosphère terrestre. La transpiration des feuilles se produit à travers des pores appelés stomates et, à un «coût» nécessaire, déplace une grande partie de sa précieuse eau dans l'atmosphère. Ces stomates sont conçus pour permettre au gaz de dioxyde de carbone d'échanger de l'air pour aider à la photosynthèse qui crée ensuite le carburant pour la croissance.
Nous devons nous rappeler que la transpiration refroidit les arbres et tous les organismes qui les entourent. La transpiration contribue également à provoquer ce flux massif de nutriments minéraux et d'eau des racines aux pousses, qui est provoqué par une diminution de la pression hydrostatique (eau). Cette perte de pression est causée par l'évaporation de l'eau des stomates dans l'atmosphère et le rythme continue.