Adattamenti che riducono la perdita dell'acqua

Anche se l’evaporazione dall’impianto lascia unità traspirazione, si traduce anche in perdita di acqua. Poiché l’acqua è fondamentale per le reazioni fotosintetiche e altri processi cellulari, le pressioni evolutive sulle piante in ambienti diversi hanno guidato l’acquisizione di adattamenti che riducono la perdita d’acqua.

Nelle piante terrestri, lo strato cellulare più in alto di una foglia vegetale, chiamata epidermide, è rivestito con una sostanza cerosa chiamata cuticola. Questo strato idrofobico è composto dal polimero cutina e da altre cere di origine vegetale che sono sintetizzate da cellule epidermiche. Queste sostanze prevengono la perdita di acqua indesiderata e l’ingresso di soluti non necessari. La composizione e lo spessore specifici della cuticola variano a seconda delle specie vegetali e dell’ambiente. Altri adattamenti foglia possono anche ridurre al minimo l’evaporazione, principalmente riducendo la superficie. Ad esempio, alcune erbe hanno una struttura piegata che riduce la perdita d’acqua. In alternativa, altre specie di erba subiscono un rotolamento della lama per proteggere contro l’evaporazione. Alcune piante che abitano il deserto hanno foglie rivestite di peli microscopici che intrappolano il vapore acqueo, riducendo così l’evaporazione.

L’acqua evapora principalmente attraverso piccoli fori in foglie vegetali chiamati stomi. Gli stomi di alcune piante si trovano esclusivamente sulla superficie inferiore della foglia, proteggendoli dall’eccessiva evaporazione associata al calore. Altre piante intrappolano il vapore acqueo vicino agli stomi che si trovano in fosse sulle loro foglie, riducendo la perdita di acqua evaporativa, poiché le cellule di guardia che fiancheggiano l’apertura stomatale possono percepire l’umidità relativa. Alcune piante del deserto aprono i loro stomi solo di notte, quando è meno probabile che si verifichi l’evaporazione. Questa strategia è chiamata Crassulacean Acid Metabolism (CAM), e le piante che lo usano catturano e fissano l’anidride carbonica di notte, e corrono reazioni fotosintetiche dipendenti dalla luce durante il giorno. Alcuni scienziati hanno proposto impianti di bioingegneria per disaccoppiare la fissazione del carbonio dalla fotosintesi utilizzando la CAM come sforzo di mitigazione per l’evaporazione associata al riscaldamento delle temperature globali.