Vom Boden zurück in die Luft: Wasser in Pflanzen

Nach all der Trockenheit atmet die Natur unter dem Regen spürbar auf. Einige Bäume, wie z.B. Hainbuchen, die aus Wassermangel bereits Blätter abgeworfen hatten, schlagen nun mitten im Sommer noch einmal neu aus. Doch wie kommt das Regenwasser vom Boden eigentlich bis in die Blätter hinauf?

Dazu hat die Pflanze – ob Baum oder Kraut bleibt das Prinzip gleich – im Inneren ein Leitsystem aus feinen Röhrchen, die von den Wurzeln bis in die Höhe führen. Diese Tracheen sind feste, stehende Minischläuche, die man im Querschnitt durch viele Pflanzen als kleine Punkte sogar erkennen oder erahnen kann. Die Wurzel nimmt Feuchtigkeit nun über komplexe Vorgänge an der Wurzel auf und kann bei guter Wasserverfügbarkeit sogar einen „Wurzeldruck“ aufbauen, der wie eine Pumpe Wasser nach oben drückt. Dazu nimmt die Pflanze „Salze“ aus dem Boden auf, denen dann hygroskopisch Wasser nachfolgt. In Verbindung mit den stabilen Wänden der Leitungsbahnen entsteht so ein Druck nach oben. Das nächste Leitungselement sind Zusammenhaltekräfte zwischen den Wassermolekülen selbst – Kohäsion- und Anhaftekräfte zwischen dem Wasser und den Wänden der Leitungen – Adhäsion. (cohaerere, lat.: zusammenhängen; adhaerere, lat.: anhaften) Kohäsion bezeichnet in der Physik Bindungskräfte zwischen den Atomen/Molekülen eines Stoffes. Sie führt z.B. beim Wasser zur bekannten Oberflächenspannung. Adhäsion bezeichnet Bindungskräfte zwischen zwei unterschiedlichen Stoffen oder Phasen. Die Wurzel drückt also, wenn genügend vorhanden, Wasser nach oben, das an sich selbst und den Leitungswänden anhaftet und so zusammenhält und quasi „hochklettert“. Dort angekommen, verdunstet Wasser aus der Pflanze. Ein Wassermolekül nach dem anderen löst sich aus der Wassersäule und driftet davon. Durch die Kohäsion der Moleküle untereinander ergibt sich so ein Verdunstungssog nach unten – die letzte der Kräfte, die das Wasser in der Pflanze nach oben bewegen.