Nella valle delle montagne Rocciose in California, negli Stati Uniti, cresce un gruppo di sequoias nordamericane di oltre 2000 anni, la più alta delle quali raggiunge 112,7 metri di altezza e più di 8 metri di spessore del gambo, più alto di un edificio di 30 piani! Ma come si fa a salire su un albero così alto? Potrebbe ancora crescere più alto?
Elevare l'acqua dalle radici fino alla corona di 100 metri non è un compito facile. In primo luogo, l'acqua viene assorbita dalle cellule ciliate radicolari, trasportata al canale del xilema, e poi trasportata attraverso il canale ai rami e alle foglie superiori. Questo processo può essere immaginato come una gara di tiraggio della cornice con il filamento d'acqua in un tubo, sia da "tirare" dall 'alto, "continuamente" a metà strada, ma anche da "spingere" dalle radici.
Un albero alto 100 metri può generare abbastanza forza di attrazione? Gli scienziati hanno raccolto i rami superiori a diverse altezze per misurare il loro potenziale idrico (forza di trazione), e hanno scoperto che più alto è il ramo, più grande è la forza di trazione. La chiave a metà strada è che non può rompere il filo d'acqua, perché una volta che il filo d'acqua è stato rotto, il tubo formerà bolle, bloccando il trasporto di umidità. Più alta è la corona, maggiore è la gravità del filamento d'acqua e la resistenza del condotto, maggiore è la forza di trazione che il filamento d'acqua deve sopportare, maggiore è la probabilità di essere rotto. Pertanto, il filamento d'acqua può alla fine essere tirato più alto, a seconda del grado di solidità del filamento d'acqua, che è determinato dalla forza adesiva e dalla tensione superficiale tra le molecole d'acqua. Gli scienziati hanno scoperto che le pareti dei tubi della sequoia nordamericana sono resistenti e resistono meno all ' acqua rispetto ad altre specie di alberi. Sappiamo che in una gara come questa, la forza di trazione deve essere maggiore della somma della gravità del filamento d'acqua e della resistenza del tubo per vincere. Sotto la stessa forza di trazione sottoposta al filamento d'acqua, l'acqua può essere tirata più in alto a causa della piccola resistenza del condotto della sequoia.
Per quanto riguarda la spinta, quando tagliamo la parte inferiore del gambo di un pianta, specialmente durante il tempo soffocante, o le prime mattine d'estate, si tende a vedere che il liquido fuoriusce dalla sezione, che è la pressione radicale (spinta). Possiamo immaginare che questi alberi di cento metri hanno un sistema di radici molto profondo e una grande pressione radicale. Quindi, il movimento dell 'acqua nell' albero non è un semplice movimento meccanico, in realtà, le attività vitali di varie cellule svolgono un ruolo importante.
Sotto l'azione della gravità della terra, l'acqua ha un certo peso, più alto è l'albero, più l'acqua viene trasportata verso la cima, più pesante e più difficile. Con un certo grado di difficoltà, la sua crescita verticale sarà ostacolata dalla mancanza di acqua e smetterà di continuare a crescere. Più alto è il ramo, più piccole sono le foglie: le foglie della cima di un albero di 112 metri sono così piccole che sembrano squame attaccate ai rami. Questi alberi anziani stanno ancora crescendo al loro ritmo di circa 25 centimetri all 'anno. Secondo i calcoli, se l'altezza aumenta di altri 15 metri, le foglie verticali si asciugheranno completamente a causa della grave perdita di acqua. La conclusione è che l'altezza limite per la crescita degli alberi è di circa 122 - 130 metri, una conclusione che coincide con il record più alto mai registrato per gli alberi.