¿Qué tanto saben las secuoyas sobre termodinámica?

Todos sabemos que las secuoyas son los árboles más altos, varios ejemplares sobrepasan los cien metros de altura, pero: ¿cómo llega el agua hasta dicha altura?

Fotografías a inicios del siglo XX

Las secuoyas se aprovechan de los gradientes de presión para lograr subir agua desde el suelo hasta su copa, para entender como lo hacen, hay que saber un poco sobre la presión.

¿Qué es un gradiente o diferencial de presión?

Digamos que quieres molestar a tu mejor amigo, digamos que están tomando un par de cervezas en su presentación enlatada y por diversión agitas la cerveza de tu amigo sin que se de cuenta, tu mejor amigo, ignorando lo que has hecho, abre la cerveza y un torrente de cerveza le moja la cara. Te ríes de tu fechoría.

La cerveza sale disparada porque la presión fuera de la lata es mucho menor que la del interior, dando como resultado que la presión interna expulse violentamente el líquido hacia el exterior, entre mayor sea la diferencia más agresivo será el efecto.

En las secuoyas pasa lo mismo, aunque no tan violentamente, la presión en la copa es mucho menor que la que se encuentra en la base, por lo que el agua tiende a correr hacia arriba a través de conductos que se hallan en el tronco.

Actúan principalmente dos fuerzas, una de empuje y otra de succión.

El empuje se realiza desde la base con la acción capilar y con la presión de empuje que realizan las raíces, mientras que la succión es ejercida desde la copa de la secuoya por las hojas. El agua viaja por conductos formados por el floema y xilema, algo así como el sistema vascular de los humanos.

El xilema son las celdas con el #1 y el floema con el #2.

En las hojas, el agua se evapora a través de los estomas, que son agujeros que permiten el paso del vapor de agua, si no han olvidado sus clases de química en la secundaria, recordarán que la fuerza de cohesión hace las moléculas de agua se atraigan entre ellas, al salir por los estomas las moléculas de agua jalan al resto y esta fuerza se transmite a lo largo de todo el tronco como una cadena. A causa de la evaporación se puede tener una presión negativa de hasta 15 000 pascales con respecto a la base, para comparar, la presión atmosférica a nivel del mar es alrededor de 101 000 pascales.

Igual que tomar de un popote.

Fuentes:
[1] Holbrook N. M. y M. A. Zwieniecki. 2008. Transporting water to the tops of trees. Physics Today 61: 76-77.
[2] Hamilton R. Peter et al. La biología de las plantas. Reverte, 1992.
[3] How do large trees, such as redwoods, get water from their roots to the leaves?. Scientific American.  8 Feb. 1999.