Salziger Schweiß hilft einer Wüstenpflanze, hydriert zu bleiben.

Schweiß hält einige Tiere in glühender Hitze kühl. Salzige Ausscheidungen geben auch einem Wüstenstrauch einen erfrischenden Schluck Wasser.

Der Athel-Tamariske verwendet eine spezielle Auswahl von Salzen, die aus seinen Blättern ausgeschieden werden, um Wasser aus der Luft zu ziehen, berichten Forscher am 30. Oktober in den Proceedings of the National Academy of Sciences. Diese Studie liefert neue Einblicke in die cleveren chemischen Strategien, die Pflanzen entwickelt haben, um in extremen Umgebungen zu überleben.

Die Athel-Tamariske (Tamarix aphylla) gedeiht in den trockenen, salzreichen Böden der Küstenebenen des Nahen Ostens. Das liegt daran, dass die Tamariske ein Halophyt ist, eine Pflanze, die überschüssiges Salz in konzentrierten Tropfen aus Drüsen an ihren Blättern absondert. Die Feuchtigkeit aus diesen salzigen Ausscheidungen verdunstet in der Hitze des Tages und hinterlässt die Tamariske von weißen Kristallen überzogen, die vom Wind abgeschüttelt werden.

Während einer Fahrt durch die heißen, feuchten Wüsten der Vereinigten Arabischen Emirate bemerkte die Materialwissenschaftlerin Marieh Al-Handawi von der New York University Abu Dhabi, dass sich Wasser auf diesen Kristallen kondensiert. Es gibt viele Pflanzen mit Blattstrukturen, die darauf abzielen, flüssiges Wasser aus Nebel anzuziehen. Aber Al-Handawi, die in der Natur nach Strategien zur Bewältigung von Wasserknappheit sucht, vermutete, dass die chemische Zusammensetzung der ausgeschiedenen Salze etwas mit dem Tau zu tun haben könnte.

Um dies zu untersuchen, zeichneten Al-Handawi und ihr Team Zeitraffervideos von Athel-Tamariske-Pflanzen in ihrem natürlichen Lebensraum auf. Diese Aufnahmen zeigten, dass sich Salzkristalle, die aus den tagsüber ausgeschiedenen Substanzen entstehen, nachts mit Wasser füllen. Zurück im Labor stellten die Forscher fest, dass bei einer Temperatur von 35° Celsius und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80 Prozent ein natürlich verkrusteter Ast nach zwei Stunden 15 Milligramm Wasser auf seinen Blättern sammelte, während ein gewaschener Ast nur etwa ein Zehntel davon ergab.

"Dieses Ergebnis war für uns überzeugend", sagt Al-Handawi, "weil es bewiesen hat, dass Salze der Hauptbeitrag zur Wassergewinnung sind und es nicht die Oberfläche der Pflanze ist." Darüber hinaus beobachteten die Forscher, dass sich Tau bis auf eine relative Luftfeuchtigkeit von nur 50 Prozent an den Kristallen bildet.

Als die Wissenschaftler die Mineralzusammensetzung der salzigen Sprenkel der Tamariske untersuchten, fanden sie mehr als 10 verschiedene Arten von Salzen, die zusammen kristallisierten. Diese Kristalle bestehen hauptsächlich aus Natriumchlorid und Gips. Die Forscher entdeckten jedoch auch Spuren einer geheimen Zutat: Lithiumsulfat. Dieses Mineral nimmt außergewöhnlich gut Wasser auf und bei einer viel niedrigeren Luftfeuchtigkeit als Natriumchlorid oder Gips. Obwohl Natriumchlorid und Gips die größten Wassermengen mitbringen, erklären die Forscher, dass die Zugabe von Lithiumsulfat zu dem Mineralgemisch erklären kann, wie die Tamariske auch bei niedriger Luftfeuchtigkeit Wasser aufnimmt.

"Dieser Artikel liefert ein neues detailliertes Verständnis dafür, wie einige Wüstenpflanzen sowohl Salz ausscheiden als auch es verwenden, um Wasser aus der Luft in die Blätter aufzunehmen", sagt Pflanzenphysiologe und Ökologe Lawren Sack von der UCLA, der nicht an der Studie beteiligt war.

Er ist begeistert von der chemischen Komplexität der beteiligten Salze. Wüstenpflanzen haben raffinierte chemische Strategien entwickelt, um den letzten Tropfen Wasser aus der Umgebung zu squeeze, sagt er, und die meisten dieser Systeme warten noch darauf, entdeckt zu werden.

Al-Handawi stimmt zu und sagt, dass das Salzrezept je nach Region und Jahreszeit unterschiedlich sein kann. Es macht sie zuversichtlich, dass es in der Wüste noch andere aufregende Wassergewinnungsmaterialien zu entdecken gibt.

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