ETH findet Grund für verdurstende Pflanzen
Forschenden der ETH Zürich ist es gelungen, besser zu verstehen, warum Pflanzen verdursten.
Das Problem liegt nicht bei den Pflanzen selbst, sondern in der Bodenphysik, die die Wurzeln daran hindert, Wasser aufzunehmen. Seit Jahrzehnten zerbrächen sich Forscher den Kopf darüber, was die Wasseraufnahme von Pflanzen einschränke, schrieb die ETH Zürich am Montag. Ein Team von Bodenphysikern fand in Zusammenarbeit mit einem Pflanzenspezialisten der Universität Tasmanien die Antwort in der Art und Weise, wie Wasser im Boden fliesst.
Der Grossteil des Bodenwassers befindet sich in Poren unterschiedlicher Grösse: Diese üben sogenannte Kapillarkräfte aus, die das Wasser zurückhalten. Die Forscher fanden heraus, dass bei austrocknendem Boden die Kapillar- und Viskositätskräfte in den Poren so stark zunehmen, dass es den Pflanzen immer schwerer fällt, Wasser daraus aufzunehmen.
Das Team beobachtete auch die Spaltöffnungen, sehr empfindliche Strukturen, die wie kleine „Klappen“ unter den Blättern wirken. Diese ermöglichen es der Pflanze, CO2 aus der Luft aufzunehmen und gleichzeitig Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf entweichen zu lassen. Bei Trockenheit schliesst die Pflanze ihre Spaltöffnungen, um nicht zu verdursten, leidet dann aber unter CO2-Mangel.
Die Physik der Kapillarität bestimmt nicht nur, wie viele Poren im Boden ihr Wasser abgeben, sondern auch, was sich weiter oben in den Blättern abspielt. Um Wasser aus den Poren anzusaugen, unternimmt die Pflanze nämlich erhebliche Anstrengungen.
Die Agrarindustrie versuchte erfolglos, Pflanzen zu züchten, die mehr Salz in ihren Zellen speichern, in der Hoffnung, dass die Pflanzen dadurch mehr Wasser aus dem Boden aufnehmen und besser mit Trockenheit umgehen können. Es wurde viel Geld investiert, doch diese Bemühungen blieben bislang erfolglos.
Die Forscher können sich diesen Misserfolg nun erklären. Die Blockade liegt nicht in den Stängeln oder Blättern, sondern direkt im Boden.
