Transpirationssog – einfach erklärt

Begriff und Grundprinzip

Der Transpirationssog ist eine Kraft, die Wasser am oberen Ende einer geschlossenen Wassersäule nach oben saugen kann. Für den Wassertransport in Pflanzen ist er bedeutsam, weil dadurch Wasser aus der Wurzel durch die Xylemgefäße, also die wasserleitenden Gefäße der Pflanze, nach oben gelangen kann.

Nach der Kohäsionstheorie führt die Wasserabgabe der Blätter zu diesem Sog. Über die Spaltöffnungen der Blätter verdunstet Wasser. Dadurch entsteht eine Zugkraft, die die zusammenhängende Wassersäule im Xylem nach oben zieht. Bildlich werden dabei Wasserfäden nach oben gezogen.

Kapillarität und die Grenze des atmosphärischen Drucks

Wasser kann durch Adhäsion, also die Anziehung an den Wänden enger Röhren, in einer Kapillare aufsteigen. Diese Eigenschaft wird Kapillarität genannt und ermöglicht es dem Wasser, die Schwerkraft zu überwinden.

Verdunstet am oberen Ende einer Kapillare Wasser, die in einem Wasserbecken steht, wird weiteres Wasser durch den atmosphärischen Druck von unten nachgeschoben. Dieser Vorgang ist jedoch begrenzt: Der atmosphärische Luftdruck reicht höchstens für eine Wasserhöhe von 10 Metern. Steigt Wasser in einer senkrechten Kapillare selbsttätig bis 10 Meter hoch, ist der atmosphärische Druck am Fußpunkt ausgeglichen. Ein weiteres Saugen würde an der Grenzfläche zwischen Luft und Wasser ein Vakuum bilden, das den Aufstieg von weiterem Wasser verhindert.

Wassertransport in Pflanzen und offene Erklärung

Die inzwischen allgemein akzeptierte Kohäsionstheorie erklärt, wie Wasser durch die Wasserabgabe der Blätter auch über größere Höhen als 10 Meter transportiert werden kann. Der entstehende Transpirationssog zieht das Wasser entgegen der Schwerkraft aus der Wurzel nach oben. Osmose beziehungsweise der Gradient des Wasserpotenzials wird dabei als ausreichend für den Wassertransport über große Höhenunterschiede bezeichnet. Osmotischer Druck entsteht bereits in den Wurzeln; dieser Zusammenhang wird mit dem Wurzeldruck verbunden.

Der Artikel weist zugleich auf ein Problem hin: Messungen zeigen, dass die Transpirationsthese für den Wassertransport in Pflanzen über große Höhenunterschiede nicht konsistent ist. Damit stehen die allgemeine Anerkennung der Kohäsionstheorie und die genannten Messergebnisse nebeneinander, ohne dass der Artikel diesen Widerspruch abschließend auflöst.