Jak zdobyć na pustyni wodę?

Wydzielana przez tamaryszek bezlistny (Tamarix aphylla) sól pozwala tej pustynnej roślinie chłonąć wilgoć z powietrza - informuje pismo "Proceedings of the National Academy of Sciences".

Tamaryszek bezlistny jest halofitem, czyli rośliną słonolubną. Rośnie na suchych, bogatych w sól glebach przybrzeżnych równin na Bliskim Wschodzie. Nadmiar soli wydziela ze specjalnych gruczołów w postaci skoncentrowanych kropelek solanki. W upalny dzień zawarta w tych kropelkach wilgoć szybko się rozprasza, pozostawiając trzęsące się na wietrze białe kryształki.

Podczas jazdy przez gorące, wilgotne pustynie Zjednoczonych Emiratów Arabskich, materiałoznawczyni Marieh Al-Handawi z New York University Abu Dhabi zauważyła kondensację wody na tych kryształach. Istnieje wiele roślin o strukturze liści przystosowanych do przyciągania wody w stanie ciekłym z mgły. Ale Al-Handawi, która szuka w naturze strategii radzenia sobie z niedoborem wody, podejrzewa, że skład chemiczny wydzielanych soli może mieć coś wspólnego z rosą.

Al-Handawi i jej zespół nagrali filmy poklatkowe przedstawiające tamaryszki w ich naturalnym środowisku. Nagrania wykazały, że kryształki soli powstające w ciągu dnia, w nocy przyciągają wodę. Po powrocie do laboratorium naukowcy odkryli, że przy temperaturze 35°C i wilgotności względnej na poziomie 80 proc. naturalnie inkrustowana solą gałąź zebrała 15 miligramów wody po dwóch godzinach, podczas gdy umyta gałąź - tylko około jedną dziesiątą tej ilości.

"Ten wynik był dla nas rozstrzygający - mówi Al-Handawi. - Udowodnił bowiem, że w procesie zbierania wody głównym czynnikiem przyczyniającym się do gromadzenia wody są sole, a nie powierzchnia rośliny". Co więcej, naukowcy zaobserwowali powstawanie rosy na kryształach do poziomu zaledwie 50 proc. wilgotności względnej.

Jak wykazały analizy, w skład solnej "posypki" tamaryszku wchodzi co najmniej 10 różnych rodzajów soli, które skrystalizowały się razem. Kryształy składają się głównie z chlorku sodu i gipsu, ale są też ślady siarczanu litu. Minerał ten wchłania wodę przy znacznie niższej wilgotności niż chlorek sodu czy gips. Chociaż chlorek sodu i gips dostarczają najwięcej wody, dodatek siarczanu litu pomaga wyjaśnić, w jaki sposób tamaryszek gromadzi wodę nawet przy niskiej wilgotności.

Al-Handawi przypuszcza, ze skład wydzielanej soli może różnić się w zależności od regionu i pory roku.

Więcej informacji w artykule źródłowym (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2313134120).

Paweł Wernicki