Das "Wasserpotential der Luft" und der Feuchtigkeitstransport in Pflanzen

1997

S. 180-185

27 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200095546

Die in der Literatur angefuehrten, stark negativen Werte fuer das sog. Wasserpotential der Luft sind unrichtig. Bisher wurde fuer eine relative Luftfeuchtigkeit von z.B. 50% unzutreffend das Wasserpotential = -950 bar berechnet. Der Wert gilt nicht fuer das Wasserpotential einer Luft mit 50% relativer Feuchte, sondern er beschreibt das einer waesserigen Loesung, die mit dieser Luft im Gleichgewicht steht. Das Wasserpotential leitet sich von der Freien Enthalpie bzw. vom chemischen Potential des Wassers ab. Um das tatsaechliche Wasserpotential der Luft zu berechnen, wird eine Gleichung (Gl.9) angegeben. Sie ergibt sich aus der Bestimmung des chemischen Potentials von Gasen (Atkins 1988). Luft mit z.B. 0%, 50% und 100% relativer Feuchte besitzt bei Standardtemperatur und bei Standarddruck ein tatsaechliches Wasserpotential von -0,0310 bar, -0,0155 bar bzw. von 0 bar. Nach der Kohaesions- bzw. Transpirationszug-Theorie wird fuer den pflanzlichen Wasserferntransport, die "Saugkraft" der nicht wasserdampfgesaettigten Atmosphaere als entscheidend angesehen. Als Mass fuer diese "Saugkraft" gilt das sog. Wasserpotential der Luft. Die Feuchtigkeit soll, in zuzsammenhaengenden Wasserfaeden und stroemungsmechanisch, vom Boden aus ueber die Wurzel und den Stamm, selbst bis in die Gipfel der hoechsten Baeume gezogen werden. Die Verringerung der Stammdurchmesser waehrend Zeiten hoher Transpirationsraten, wurde bisher als beweisend fuer die Richtigkeit obiger Theorie betrachtet (z.B. Mohr u. Schopfer 1992). Wie Klemmer (1969) jedoch durch genaue Beobachtungen fand, ist dieser "Beweis" hinfaellig, denn der die Feuchtigkeit fuehrende Holzkoerper zeigte keine radialen Aenderungen. Die Tagesschwankungen des Stammdurchmessers beruhten vorwiegend auf Quellungs- und Schwindungserscheinungen im Bereich des Kambiums und der Rinde. Fuer den in Wirklichkeit molekular/thermodynamischen Feuchtigkeitstransport in Pflanzen (Hahn 1993) ist die Entstehung von Bindungsplaetzen fuer Wasser, als Folge der Transpiration, entscheidend. Die Bewegung der Wassermolekuele zwischen Blatt und Wurzel findet dabei durch teilweise Entnetzung und nachfolgende Wiederbenetzung, vorwiegend des Xylemgewebes, statt. Dieses allseitig an Zellwaenden endende Gewebe ist mit seiner chemischen Zusammensetzung und mit seiner riesigen inneren Oberflaeche darauf spezialisiert. Wasser nach Aufnahme durch die Wurzel locker zu binden, zu speichern und es entlang seiner ortsfesten Matrix auch leicht wieder in Richtung der Blaetter, dem Hauptort der staendigen Neubildung von Bindungsplaetzen fuer Wasser, molekular zu verschieben.