Die Atacama-Wüste, die trockenste nichtpolare Wüste der Welt, ist die Heimat von Nolana mollis, ein Strauch mit weißen Blüten, der mit weniger als 25 mm Niederschlag pro Jahr auskommt. Diese mehrjährige Sukkulente aus der Familie der Nachtschattengewächse stammt aus Nordchile und gedeiht in den trockenen Flusstälern der Wüste. Sie besitzt die ungewöhnliche Fähigkeit, durch Kondensation von atmosphärischem Wasserdampf Salzlake auf ihren Blättern und grünen Stängeln zu produzieren.
Seit fast 45 Jahren wird angenommen, dass N. mollis nutzt diese Salzlake irgendwie als eine Form der Hydratisierung. Es wurde angenommen, dass N. mollis Entweder pumpt das Wasser aus der epidermalen Salzlösung direkt in das Sprossgewebe, oder flache Wurzeln nehmen das Wasser aus der auf den Boden tropfenden Salzlösung auf. Beides erfordert eine aktive Wasseraufnahme gegen einen starken Wasserkonzentrationsgradienten.
„Damit eine Pflanze diese Arbeit verrichten kann, müsste es einen Mechanismus der Wasseraufnahme geben, der der Wissenschaft unbekannt ist“, schreiben Gersony et al. in ihrem jüngsten Artikel in Annals of Botany. „Wenn es einen solchen Mechanismus gibt, der Stoffwechselenergie nutzt, um Wasser gegen den Gradienten der freien Energie zu transportieren, und dieser in landwirtschaftliche Pflanzen integriert werden könnte, würde er den Nutzpflanzen einen erheblichen Schutz vor Dürrestress bieten.“
Und so machten sich Gersony et al. daran, die Hypothese zu testen, dass N. mollis kann Wasser aus der Salzlake in seine Blätter und Stängel aufnehmen und hat schlüssig gezeigt, dass die Art dazu nicht in der Lage ist. Stattdessen benötigt N. mollis Zugang zu tiefem Bodenwasser für die Hydratation.
„Wir haben ein Feldexperiment mit drei Behandlungen durchgeführt, um die Wasserquelle für N. mollis: Kontrolle, Wurzelschnitt, um die Aufnahme der gesamten Bodenfeuchtigkeit zu blockieren, und Plastikeinfassungen an der Bodenoberfläche, um das Tropfen von atmosphärischem Wasser von den Blättern zu blockieren“, schreiben Gersony et al.
Das Abschneiden der Wurzeln führte trotz der Anwesenheit großer Mengen Salzlake auf den Blättern und Stängeln zum Welken, während die beschnittenen Pflanzen und die Kontrollpflanzen keine Unterschiede in der Hydratisierung zeigten, so dass die Tropfen keine wichtige Rolle spielten.
„Damit bleibt die tiefe Bodenfeuchtigkeit die einzige mögliche Wasserquelle für die beobachtete tägliche Aufrechterhaltung des inneren Wasserhaushalts in N. mollis”, schreiben Gersony et al.
Diese Ergebnisse haben Gersony et al. dazu veranlasst, die Glaubwürdigkeit von Berichten anzuzweifeln, denen zufolge andere salzausscheidende Halophyten oder Wüstenarten Wasser entgegen ihrem Wasserpotentialgradienten absorbieren.
„Unseres Wissens kondensieren Pflanzen, die Salze auf ihre Oberflächen abgeben, zwar Wasser aus ungesättigten (<90 % relative Luftfeuchtigkeit) Atmosphären, dieses Wasser bleibt jedoch viel zu trocken, um von der Pflanze aufgenommen werden zu können. Dennoch wird dieses hypothetische Phänomen weiterhin fälschlicherweise als Tatsache dargestellt“, schreiben Gersony et al. Sie weisen darauf hin, dass frühere Berichte Variablen wie Blatttemperatur, osmotisches Xylempotenzial oder experimentelle Artefakte (z. B. induzierte Schäden) nicht berücksichtigten, was zu positiven Berichten über die Aufnahme von Salzwasser führte.
Dennoch könnte die Sole für den ökologischen Erfolg von Bedeutung sein. N. mollis in der Atacama-Wüste, einem der trockensten Orte der Erde. Gersony et al. erklären, dass die Salzlake tagsüber wahrscheinlich den Wasserverlust der Blätter verringert, indem sie die Blattgrenzschicht im Verhältnis zur Luft befeuchtet, was zu einem geringeren Verdunstungsbedarf des Blattes an die Luft führt. Außerdem ermöglicht die Salzlake wahrscheinlich eine latente Kühlung des Blattes durch Verdunstung.
„Eine detaillierte Modellierung dieser Prozesse ist erforderlich, um zu testen, ob diese erwarteten Effekte in der Umwelt der Atacama-Küste physiologisch wichtig sein können, und um zu zeigen, wie die Salzlakenbildung ausreichende Vorteile bietet, um die Energiekosten der Salztransporteure auszugleichen“, schreiben Gersony et al.
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Gersony, J., Manandhar, A., Hochberg, U., Abdellaoui, N., Llanos, P., Dumais, J., Holbrook, NM und Rockwell, FE (2025) „Taubildung in der Atacama-Wüste: Ein paradigmatischer Fall der Wasseraufnahme von Pflanzen aus einer ungesättigten Atmosphäre besteht einen Test nicht“, Annals of Botany, 135(5), S. 841–850. Verfügbar um: https://doi.org/10.1093/aob/mcae221
Cover: Nolana mollis von felipecancino – https://www.flickr.com/photos/felipecancino/4942898032/, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11958080
