พืชที่มี 'เหงื่อเกลือ' ดูดซับน้ำจากอากาศ

วิธีการที่ผลึกเกลือบนใบของพืชทะเลทราย Tamarix aphylla ดูดซับน้ำอาจช่วยให้มนุษย์ปรับปรุงเทคโนโลยีการเก็บน้ำในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งได้

Tamarix aphylla สามารถอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่มีเกลือได้โดยการขับน้ำเกลือออกทางใบ ภาพ: Marieh Al-Handawi/NYU Abu Dhabi — *Tamarix aphylla* สามารถอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่มีเกลือได้โดยการขับน้ำเกลือออกทางใบ ภาพ: *Marieh Al-Handawi/NYU Abu Dhabi*

ในทะเลทรายที่ร้อนและแห้งแล้ง พืชได้พัฒนาวิธีต่างๆ มากมายในการสกัดและกักเก็บน้ำจืดจากสิ่งแวดล้อม เช่น การยืดรากลึกลงไปในดินและดูดน้ำใต้ดิน ปัจจุบัน นักวิจัยได้ค้นพบกลไกใหม่ที่ไม่เหมือนใคร นั่นคือ การดูดซับน้ำจากอากาศด้วยผลึกเกลือบนใบไม้ สถาบัน สมิธโซเนียน รายงานเมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน การศึกษาวิจัยใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences

Tamarix aphylla เป็นไม้ในวงศ์ Tamaricaceae (Tỳ Willow) เป็นพืชขับเกลือในกลุ่มฮาโลไฟต์ ซึ่งสามารถเจริญเติบโตได้ในดินเค็มจัด พวกมันมีถิ่นกำเนิดในทะเลทรายของแอฟริกาและตะวันออกกลาง

พืชจะดูดซับน้ำเค็มผ่านทางรากเพื่อดูดซับสิ่งที่ต้องการ จากนั้นจึงขับน้ำเค็มเข้มข้นส่วนเกินออกทางต่อมที่ใบ “หยดน้ำไม่หลุดออก แต่จะเกาะติดอยู่บนพื้นผิว” Pance Naumov นักเคมีจากมหาวิทยาลัยนิวยอร์กอาบูดาบี ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าวอธิบาย น้ำระเหยไปภายใต้แสงแดดอันร้อนแรงของทะเลทราย ทิ้งร่องรอยเกลือสีขาวไว้บนใบไม้ ในเวลากลางคืน คริสตัลเหล่านี้จะเริ่มบวมด้วยน้ำ

เพื่อทดสอบว่าเกลือคริสตัลดูดซับน้ำได้มากแค่ไหน ทีมงานจึงได้วางกิ่ง Tamarix aphylla ที่ตัดสดๆ ไว้ในห้องทดลองที่จำลองสภาพแวดล้อมแบบทะเลทราย พวกเขาชั่งน้ำหนักกิ่งไม้ทุก ๆ 20 นาที และพบว่าหลังจาก 2 ชั่วโมง กิ่งไม้ได้รวบรวมน้ำไว้ได้ประมาณ 15 มิลลิกรัม จากนั้นพวกเขาล้างกิ่งก้านเพื่อเอาผลึกเกลือออกและทำการทดลองซ้ำอีกครั้ง ครั้งนี้ต้นไม้ดูดซับน้ำเพียง 1.6 มิลลิกรัมเท่านั้น

“ผลลัพธ์นี้มีความสำคัญสำหรับเรา เพราะพิสูจน์ได้ว่าเกลือเป็นสารตัวหลักที่ช่วยรวบรวมน้ำ ไม่ใช่พื้นผิวของพืช” Marieh Al-Handawi นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจากมหาวิทยาลัยนิวยอร์กอาบูดาบี ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าว

ทีมวิจัยยังทำการทดสอบอื่นๆ และพบว่า Tamarix aphylla มีความสามารถในการยึดเกาะน้ำได้เกือบสองเท่าของพลาสติกเทฟลอน พวกเขายังวิเคราะห์องค์ประกอบของผลึกเกลือบนใบและพบว่าประกอบด้วยแร่ธาตุอย่างน้อย 10 ชนิด รวมถึงโซเดียมคลอไรด์ ยิปซัม และลิเธียมซัลเฟต การรวมกันของแร่ธาตุเหล่านี้ช่วยดึงความชื้นจากอากาศแม้ว่าความชื้นสัมพัทธ์จะต่ำประมาณ 55% ก็ตาม

Maheshi Dassanayake นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐหลุยเซียนา กล่าวว่าบางทีผลึกเกลืออาจเป็นช่องทางให้พืชดูดซับน้ำ แต่เธอไม่คิดว่าพืชจะใช้น้ำที่ผลึกเกลือดูดซับไป “ฉันมองไม่เห็นพื้นฐานเชิงกลไกใดๆ เลยว่าพืชชนิดนี้ใช้พลังงานเพื่อผลิตน้ำได้อย่างไร” เธอกล่าว

อย่างไรก็ตาม Naumov กล่าวว่า การทำความเข้าใจถึงการทำงานของกลไกนี้อาจสร้างแรงบันดาลใจให้เกิดเทคโนโลยีใหม่ๆ ในการเก็บเกี่ยวน้ำจากอากาศ ช่วยให้มนุษย์สร้างวิธีการรวบรวมน้ำที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น หรือปรับปรุงวิธีการทำฝนเทียมที่มีอยู่ในปัจจุบัน

ทูเทา (อ้างอิงจาก สมิธโซเนียน )

ลิงค์ที่มา