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Ein Team von Bodenphysikern fand in Zusammenarbeit mit einem Pflanzenspezialisten der Universität Tasmanien die Antwort in der Art und Weise, wie Wasser im Boden fließt. Der Großteil des Bodenwassers befindet sich in Poren unterschiedlicher Größe: Diese üben sogenannte Kapillarkräfte aus, die das Wasser zurückhalten. Die Forscher fanden heraus, dass bei austrocknendem Boden die Kapillar- und Viskositätskräfte in den Poren so stark zunehmen, dass es den Pflanzen immer schwerer fällt, Wasser daraus aufzunehmen.
Das Team beobachtete auch die Spaltöffnungen, sehr empfindliche Strukturen, die wie kleine "Klappen" unter den Blättern wirken. Diese ermöglichen es der Pflanze, CO2 aus der Luft aufzunehmen und gleichzeitig Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf entweichen zu lassen. Bei Trockenheit schließt die Pflanze ihre Spaltöffnungen, um nicht zu verdursten, leidet dann aber unter CO2-Mangel.
Die Physik der Kapillarität bestimmt nicht nur, wie viele Poren im Boden ihr Wasser abgeben, sondern auch, was sich weiter oben in den Blättern abspielt. Um Wasser aus den Poren anzusaugen, unternimmt die Pflanze nämlich erhebliche Anstrengungen.
Die Agrarindustrie versuchte erfolglos, Pflanzen zu züchten, die mehr Salz in ihren Zellen speichern, in der Hoffnung, dass die Pflanzen dadurch mehr Wasser aus dem Boden aufnehmen und besser mit Trockenheit umgehen können. Es wurde viel Geld investiert, doch diese Bemühungen blieben bisher erfolglos. Die Forschenden können sich diesen Misserfolg nun erklären. Die Blockade liegt nicht in den Stängeln oder Blättern, sondern direkt im Boden.
++ THEMENBILD ++ ZU APA0037 VOM 23.3.2022 - Illustration zu den Themen Trockenheit / Wetter /? Dürre /? Klimawandel. Im Bild: Vertrocknete Pflanzen auf einem Feld aufgenommen am Mittwoch, 23. März 2022, in der Nähe von Tulln.
