Phát hiện loài cây tiết ‘mồ hôi muối’ ở trên sa mạc, giúp cải tiến công nghệ thu thập nước ở nơi khô hạn

Trên sa mạc khô cằn, điều kiện khí hậu khắc nghiệt có rất ít loài thực vật có thể tồn tại được. Nếu có thì những loài thực vật này có cơ chế thích nghi rất mạnh mẽ, thông thường chúng sẽ cắm rễ thật sâu xuống lòng đất để hút nước ngầm.

Mới đây, các nhà khoa học đã phát hiện 1 loại cây có cơ chế độc đáo: hấp thụ nước từ không khí nhờ các tinh thể muối trên lá, Smithsonian hôm 13/11 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences. 

Cây Tamarix aphylla thuộc họ Tamaricaceae (Tì liễu) là loài cây bài tiết muối trong nhóm cây chịu mặn, đã thích nghi để sống trong đất có độ mặn cao. Chúng là loài bản địa phân bố tại các sa mạc châu Phi và Trung Đông.

Loài cây này hút nước mặn qua rễ, lấy những gì chúng cần, sau đó bài tiết lượng nước mặn đậm đặc dư thừa qua các tuyến trên lá. Nước sau đó bay hơi dưới nắng nóng sa mạc để lại những tinh thể muối màu trắng trên lá cây. Đêm đến khi sương xuống, những tinh thể này bắt đầu phồng lên. 

Bài tiết muối là một cơ chế quan trọng giúp cây tì liễu thích nghi với môi trường khô hạn. Lượng muối dư thừa trong cây có thể gây hại cho các tế bào, dẫn đến chết cây. Quá trình bài tiết muối giúp loại bỏ lượng muối dư thừa, bảo vệ cây khỏi bị tổn thương.

 

Các nhà khoa học đã tạo 1 thí nghiệm để kiểm tra chính thức lượng nước mà các tinh thể muối này hấp thụ bằng cách đặt 1 cành cây Tamarix aphylla mới cắt vào buồng mô phỏng môi trường sa mạc trong phòng thí nghiệm. Họ cân cành cây cứ sau 20 phút và nhận thấy, sau hai tiếng, nó thu được khoảng 15 milligram nước. Tiếp theo, họ rửa sạch cành cây để loại bỏ tinh thể muối rồi lặp lại thí nghiệm. Lần này, cây chỉ hút được 1,6 milligram nước.

Nhóm nghiên cứu cũng tiến hành những thử nghiệm khác và nhận thấy, cây Tamarix aphylla có khả năng bám nước cao gần gấp đôi nhựa Teflon. Họ cũng phân tích thành phần của các tinh thể muối trên lá và phát hiện chúng gồm ít nhất 10 khoáng chất, bao gồm natri clorua, thạch cao và lithium sulfate. Sự kết hợp các khoáng chất này giúp hút ẩm từ không khí, kể cả khi độ ẩm tương đối thấp, khoảng 55%.

Nhà sinh học tại Đại học Bang Louisiana cho biết có lẽ các tinh thể muối mang đến 1 phương pháp cho phép cây hút nước và cây đã thực sự sử dụng lượng nước mà tinh thể muối hấp thụ.