蒸発量
蒸散とは、植物、特に葉から水分が蒸発することです。転流の一種であり、水循環の一部である。植物が失う水の量は、その大きさ、光の強さ、温度、湿度、風速、土壌の水分供給量に依存する。
蒸散作用は、イギリスの聖職者スティーブン・ヘイルズ(1677年9月17日〜1761年1月4日)によって初めて解明された。彼は、現在も信じられているように、葉からの水分子の蒸発が、根から水柱を引き上げる主な力であることを証明した。
蒸散のしくみ
葉の表面には、気孔のような働きをする「ストマータ」と呼ばれる開口部が点在している。多くの植物では、葉の表側よりも裏側に多く見られる。気孔の周りにはガード細胞があり、気孔を開いたり閉じたりしている。ガードセルが気孔を開くと、蒸散が起こります。このとき、酸素と水蒸気が外に流れ出し、二酸化炭素が中に入ってくる。二酸化炭素は光合成に使われ、酸素は光合成で作られる。
また、蒸散作用によって植物体内に水が引き込まれる。これによって、根から新芽にミネラルの栄養分が運ばれる。水は葉から大気中に移動します。このとき、水柱に引力が働き、水は重力に逆らって上昇する。水は浸透圧によって根から植物体内に入り、木部を通して溶けたミネラル栄養素を植物の上部に運びます。成長した樹木は、暑くて乾燥した日には葉から数百ガロンの水を失うと言われている。植物の根に入った水の約90%がこのプロセスに使われる。
砂漠の植物や針葉樹には、水分の損失を抑える適応がある。例えば、厚いクチクラ、葉の面積の縮小、気孔の陥没、毛などである。これらはすべて蒸散を減らし、水を節約するためである。サボテンの多くは、葉ではなく多肉植物の茎で光合成を行う。太い茎でも表面積は木の葉の総面積に比べればはるかに少ない。また、砂漠の植物の気孔は、通常、日中は閉じていて、蒸散量の少ない夜間に開く。