Udviklingen af ​​fyrrenåle hjælper træer med at klare nedbørspåvirkninger

Hvis du nogensinde har vandret i skoven og været omgivet af synet og duften af ​​fyrretræer, du har måske kigget nærmere på nåle og spekuleret på, hvordan deres form, materielle egenskaber, og overfladens fugtighed er alle påvirket af nedbør.

I Fysik af væsker , forskere ved University of Central Florida undersøger i øjeblikket, hvor godt fyrrenåle dæmper virkningen af ​​regn under træet. Andrew K. Dickerson og Amy P. Lebanoff udforskede virkningen af ​​regndråber på faste, ikke-cirkulære fibre af Pinus palustris, alias langbladet fyrretræ, ved at bruge højhastighedsvideografi til at fange resultaterne.

"Dråber, der påvirker faste fibre, deformeres og splittes meget, " sagde Dickerson. "Som forventet, opdelingen af ​​dråben og den kraft, som fiberen mærker, afhænger af dråbens størrelse og hastighed."

Slagkraft og formen på den resulterende lap af vand afhænger også af fiberens form, der udsættes for det modtagende fald.

"Så vi ændrede formen på den fiber, der blev udsat for dråben, ved at dreje den 180 grader, " sagde han. "Vores fibre, som er kileformede, synes at være bedre til at fjerne vand sammenlignet med cirkulære fibre af lignende størrelse og under lignende stødforhold."

Dette arbejde menes at være det første til at overveje faldpåvirkning på ikke-cirkulære fibre inden for et felt, der er fyldt med undersøgelser af påvirkning af cirkulære fibre.

"Vi er i stand til at tegne kontraster i flydende adfærd, sammenlignet med cirkulære fibre, og vidneadfærd, der endnu ikke er dokumenteret, " sagde Dickerson. "Jeg var overrasket over, hvor forskellige de lapper, der dannes ved at støde dråber, ser ud, når fiberen ændrer orientering. Desuden, vores fibre tilbageholder mindre vand end cirkulære fibre."

Fra et evolutionært synspunkt, det er en fordel, fordi vand på overfladen af ​​fyrrenåle standser fotosyntesen ved at blokere stomata, gasudveksling porer.

Forskerne håber, at deres arbejde er "et skridt fremad i at forstå, hvordan fyrretræer, uden tvivl den mest allestedsnærværende træfamilie i civilisationen, udviklet sig sammen med nedbør i deres miljø, " sagde Dickerson. "Hvordan har fyrretræer udviklet sig til at klare aggressiv nedbør? En del af svaret kan ligge inden for tværsnitsprofilen af ​​deres nåle."

Deres arbejde tyder også på, at fugtopfangning - indfangning af regndråber eller andre typer fugt - kan indstilles efter fiberform, som kan åbne døren til fremtidige fibre, der er ekstremt afvisende.