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L'acqua nelle piante: parte seconda
(Manuele Bondì)
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Abbiamo visto come l'acqua si sposta, nelle piante, dalle radici, che la prelevano dal suolo, alle foglie, che la rilasciano nell'aria tramite il processo noto come "traspirazione". L'acqua deve peraltro obbedire al principio fisico che governa il suo spostamento da punti a potenziale maggiore a punti a potenziale minore. Ciò significa che, poiché il potenziale dell'acqua nel suolo è negativo seppur di poco (infatti il potenziale dell'acqua pura a livello del mare preso per convenzione uguale a zero è diminuito nel suolo dalla presenza di soluti e di superfici idrofile - il velo d'acqua steso sulle particelle del terreno), ogni "sezione vegetale" attraversata dal liquido nel suo viaggio verso l'aria (radici, xylema, cuticola e stomi) dovrà avere un valore sempre più negativo.
Ora, il potenziale dell'acqua di una cellula vegetale (così come di qualsiasi altra cellula) è funzione di diverse componenti:
- la componente di pressione (pressione di turgore);
- la componente dovuta alla presenza di soluti (potenziale osmotico);
- la componente dovuta alla presenza di macromolecole idrofile (potenziale di matrice).
La pressione di turgore è sempre positiva nel segno poiché si genera a causa della pressione esercitata dalla parete cellulare verso l'interno della cellula man mano che vi si accumula acqua (nel vacuolo). Pertanto si vede come, per poter avere quel valore negativo netto del potenziale dell'acqua che abbiamo visto essere necessario a richiamare il liquido verso l'alto, in ogni sezione della pianta vi dovranno essere valori negativi sia del potenziale osmotico che del potenziale di matrice (e tali che la loro somma abbia comunque un valore assoluto superiore a quello assunto dalla pressione di turgore). Questa relazione esprime il "motore" che è alla base della direzione assunta dal movimento dell'acqua nelle piante.
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La bomba a pressione di Scholander.
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Il metodo di misura del potenziale netto dell'acqua di organi vegetali, messo a punto nel 1965 da Scholander e dai suoi collaboratori, funziona al contrario: consente cioè di ricavare quel valore cambiato di segno (da negativo a positivo). In pratica all'interno della cosiddetta "bomba a pressione" (un contenitore di metallo dalle pareti spesse che contiene la foglia, il rametto o anche la radice da esaminare) viene applicata una pressione crescente fino al momento in cui acqua sarà vista fuoriuscire dalla superficie di taglio del pezzo vegetale; la pressione a cui questo avviene viene registrata e definisce appunto il valore assoluto del potenziale dell'acqua delle cellule del pezzo in quanto controbilancia esattamente la tendenza dell'acqua ad entrare nelle cellule viventi.
Per poter comprendere il flusso di acqua attraverso le piante in termini semplici riconducibili ad un unico modello generale, fin dagli anni '50 fu avanzata la teoria del Continuum Suolo-Pianta_Atmosfera (CSPA). Esso è visto come una serie di processi interconnessi ed interdipendenti. Ad esempio, la velocità di traspirazione dipende non solo dal grado di apertura degli stomi e dai fattori atmosferici che influenzano l'entità di evaporazione, ma anche dalla velocità di assunzione dell'acqua per via radicale. In pratica, il modello ci dice che all'equilibrio tra assunzione e traspirazione di acqua la portata complessiva del flusso di acqua è data dalla portata attraverso i singoli comparti del CSPA (suolo - corteccia radicale - xylema - tessuto fogliare - cuticola e stomi - strato di vapore acqueo steso sulla superficie delle foglie - strato di aria turbolenta sopra alle foglie).
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Sezione trasversale di radice di dicotiledone.
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Il modello del CSPA è utile soprattutto dal punto di vista qualitativo. Esso mostra come la pianta non sia, dal punto di vista del flusso di acqua che la attraversa, nient'altro che una resistenza interposta tra il suolo e l'atmosfera. Così come una resistenza inserita all'interno di un circuito elettrico non fa altro che diminuire la quantità di corrente che passa, la pianta attraversata da un flusso di acqua diminuisce la portata dell'evaporazione della stessa acqua dal suolo all'aria sovrastante. Un suolo nudo, dunque, perde per evaporazione una quantità di acqua per unità di superficie enormemente maggiore rispetto ad un suolo ricoperto di vegetazione. E' questo il motivo per cui suoli con una copertura vegetale ridotta a causa dell'erosione prodotta anche dalle attività umane vanno incontro ineluttabilmente al progressivo incremento della loro aridità fino a raggiungere in tempi più o meno brevi situazioni di degrado che possono culminare nel processo di desertificazione vera e propria.
Attenzione ai diserbanti, agli incendi dolosi, alla deforestazione selvaggia.
Tornano alla mente, come un monito forse involontario, le parole del poeta inglese
richiamate all'inizio della prima parte. Anche qui è la sua grandezza. Nell'indicarci un
futuro, da cui fuggire.
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Un solco di erosione.
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