พืชมีบทบาทอย่างไรในวัฏจักรของน้ำ?

โลกเรียกว่า "ดาวเคราะห์สีน้ำเงิน" เมื่อมองจากอวกาศเพราะเกือบ 70% ของเปลือกโลกประกอบด้วยแหล่งน้ำ น้ำเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนโลก ดังที่เห็นได้จากข้อเท็จจริงที่ว่ารูปแบบชีวิตแรกกำเนิดในทะเลเมื่อกว่า 3.5 พันล้านปีก่อน

น้ำระเหยจากแหล่งน้ำและพืชเนื่องจากความร้อนของดวงอาทิตย์ และสูงขึ้นในชั้นบรรยากาศในรูปของไอน้ำ ที่ระดับเมฆ อุณหภูมิที่เย็นจะควบแน่นไอน้ำให้เป็นหยดน้ำด้วยกล้องจุลทรรศน์ หยดน้ำเหล่านี้สะสมเป็นเมฆฝนที่ก่อให้เกิดฝนบนดิน ส่งผลให้น้ำกลับคืนสู่ดิน กระบวนการที่เป็นวัฏจักรของการระเหย การคายน้ำ การตกตะกอน และการดูดซึมของน้ำ เรียกว่าวัฏจักรของน้ำ

วัฏจักรของน้ำเป็นกระบวนการทางนิเวศวิทยาที่สำคัญที่รักษาสัดส่วนของน้ำในชั้นบรรยากาศและระบบนิเวศของโลก วัฏจักรของน้ำเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบวัฏจักรของน้ำจากแหล่งน้ำและน้ำใต้ดินสู่บรรยากาศผ่านพืช ซึ่งมีบทบาทในวัฏจักรนี้โดยการสังเคราะห์แสงและการคายน้ำ
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัฏจักรของน้ำ

การคายน้ำเป็นกระบวนการที่ความชื้นออกจากพืชสีเขียวผ่านช่องเล็กๆ ในใบที่เรียกว่า ปากใบ. ปากใบมีอยู่บนใบและลำต้นของพืชและเป็นช่องทางให้พืชแลกเปลี่ยนน้ำและก๊าซ

ขนรากที่อยู่ตรงปลายรากจะดูดซับความชื้นจากดินโดยรอบและส่งผ่านไปยังใบผ่านลำต้น ใบไม้ปล่อยความชื้นที่ดูดซับนี้ออกสู่บรรยากาศโดย การคายน้ำ.

ในสภาพอากาศที่แห้ง ปากใบจะขยายและเปิดกว้างเพื่อปล่อยไอน้ำในระหว่างการคายน้ำเพื่อให้พืชเย็นและดึงน้ำใต้ดินผ่านรากไปยังใบ ในช่วงสภาพอากาศเปียกและเย็น ช่องเปิดของปากใบจะหดตัวเพื่อป้องกันการคายน้ำ ซึ่งช่วยลดการดูดซึมน้ำใต้ดินผ่านราก
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับปัจจัยแวดล้อมสองประการที่ส่งผลต่อการคายน้ำ

พืชต้องการน้ำในการเติบโตและรักษาโครงสร้าง พวกมันดูดซับน้ำใต้ดินนั่นคือน้ำที่รวบรวมไว้ต่ำกว่าระดับพื้นดินเนื่องจากการซึมผ่านของน้ำฝนผ่านระบบราก ในระหว่างการตกตะกอน น้ำที่ตกลงบนพื้นจะถูกดูดซึมลึกลงไปในดินโดยรากพืช

พืชผักมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรของน้ำโดยการป้องกันการพังทลายของดินและเพิ่มระดับน้ำใต้ดิน ในพื้นที่ที่มีพืชพันธุ์หนาปกคลุม ใบไม้จะทำลายแรงของฝนที่ตกลงมาบนพื้นดิน ซึ่งอาจทำให้เกิดการกัดเซาะได้ พืชสีเขียวยังปล่อยไอน้ำในอากาศเป็นผลพลอยได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งเกี่ยวข้องกับน้ำใต้ดินในวัฏจักรของน้ำ

บทบาทของพืชในวัฏจักรของน้ำนั้นแสดงให้เห็นได้ง่ายโดยการเปรียบเทียบป่าฝนเขตร้อนและสถานที่ที่มีการตัดไม้ทำลายป่าอย่างหนัก ป่าฝนเต็มไปด้วยพืชพรรณหลากหลายชนิด ตั้งแต่ต้นไม้สูงไปจนถึงหญ้าระดับพื้นดิน พืชในพื้นที่ดังกล่าวมีอัตราการคายน้ำสูง และไอน้ำที่ปล่อยออกมาจากพืชจะมองเห็นได้ในรูปของไอน้ำที่พุ่งออกมาจากพืชพรรณ ไอน้ำที่ขับออกมานี้จะช่วยให้บริเวณนั้นเย็นลงและรักษาความชื้นไว้

ในทางกลับกัน พื้นที่ในเมืองหลายแห่งได้ตัดพื้นที่ป่าอันกว้างใหญ่เพื่อสร้างอาคารและจัดหาวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตต่างๆ การขาดป่าปกคลุมส่งผลให้เกิดการพังทลายของดินและทำให้ปริมาณน้ำบาดาลลดลง เนื่องจากรากพืชไม่ดูดซับน้ำลึกลงไปในดิน

เมื่อเวลาผ่านไป พื้นที่ที่ตัดไม้ทำลายป่าจะแห้งแล้งและมักถูกน้ำท่วมหรือเผชิญกับภัยแล้ง หากไม่มีพืช ไม่มีทางที่การไหลบ่าของพื้นผิวจะซึมลึกลงไปในพื้นดิน ดังนั้นระดับน้ำใต้ดินจึงลดลงอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ ในบริเวณที่ตัดไม้ทำลายป่าจะไม่เกิดการคายน้ำ ส่งผลให้ความชื้นในบรรยากาศต่ำและสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้งในที่สุด