Le diverse categorie di assi di un albero permettono di immaginare come il sistema Suolo-Pianta-Atmosfera (SPA) funzioni come infrastruttura idraulica.
La modellizzazione del diametro dei rami (fig.1) si basa sulla seguente formula:
πR² = πr₁² + πr₂² +…… + πrn².
Ad ogni livello di ramificazione di un albero, la somma delle sezioni dei rami è uguale alla sezione del tronco. Ciò che è vero per il tronco è vero anche per ogni ramo. Così, quando un raggio di ramo R è diviso in n rami secondari di raggio ri (i variabile da 1 a n), l’equazione è soddisfatta. Questa legge, che dobbiamo a Leonardo da Vinci, risale al XV secolo e rimane empirica fino al 2011, quando il fisico francese Christophe Eloy lo ha dimostrato scientificamente![1].
Da un punto di vista strettamente anatomico, per un albero, le parti attive nel trasporto dell’acqua sono situate negli incrementi diametrali degli ultimi anni.
Semplificando molto, si può dire che la superficie fogliare è una funzione matematica della somma delle sezioni delle corrispondenti ramificazioni (fig. 1).
Si può affermare teoricamente che la quantità di flusso idrico in un sistema di vasi è una funzione del diametro del vaso. A parità di portata, infatti, il numero di vasi aumenta da uno a 16 a 256 rispettivamente per diametri generici 4, 2, 1 (fig. 2).
In particolare lo schema teorico dei vasi e del flusso corrisponde in generale a tre diversi modi di disposizione e modalità di crescita degli anelli in un albero (fig. 3).
Inoltre il diametro medio dei vasi varia dalle radici (150µ), alla base del tronco (60µ), alle branche (45µ), pertanto si può parlare di segmentazione idraulica del sistema albero. Le radici hanno una struttura idraulica centrale che, oltre al diametro mediamente più grande dei vasi, è particolarmente favorevole alla conduttività idraulica. Il tronco ha in generale una disposizione a spirale dei vasi lungo l’asse (fig.4), il che dimostra che non c’è una relazione univoca tra radice e ramo, ma che una radice può interessare più rami e viceversa (fig.5).
In corrispondenza dei rami il sistema idraulico dell’albero è molto articolato. Il punto di inserzione dei vasi del ramo sul fusto è sottostante il collare, come è evidente anche dalla modalità di distacco delle branche dal tronco con un’azione di forza dall’alto verso il basso (fig.6-7).
In generale le branche più esposte alla luce hanno maggiori diametri dei vasi, che sono anche in maggiore numero rispetto a branche poste all’ombra, e sono pertanto più efficienti nella conduttività idraulica.
Il sistema dei nodi nei fitomeri e nelle categorie d’assi sono limiti per il sistema idraulico: in loro corrispondenza aumenta la resistenza del trasporto idraulico, perché negli internodi i vasi sono più corti mentre nei nodi si hanno più chiusure trasversali dei vasi contigui.
Pure i diametri dei piccioli delle foglie sono un ostacolo per la conduttività idraulica del sistema albero: nel complesso quindi l’albero lavora al limite della capacità di embolia dei vasi (fig.8)
In conclusione l’efficienza idraulica degli alberi, al di là degli effetti delle embolie estiva e invernale, è legata alla capacità dell’architettura dell’albero di mantenersi integra per lungo tempo. Una potatura inadeguata mette in crisi l’architettura idraulica impegnando l’albero a riformare e riconnettere i sistemi dei vasi in più successioni di deviazioni laterali, partendo in primavera dai rami e successivamente in estate per il fusto.
Autore Patrizio Daina, Naturalista, membro del Comitato scientifico ed organizzatore www.architetturadeglialberi.it
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Bibliografia
- On the applicability of the pipe model theory on the chestnut tree (Castanea sativa Mill.); E. Gehring et altri; 2014
- L’arbre: au-de là des idées Recues: C. Drénou; 2016
- Fonctionnement hydrique et hydraulique des arbres; F. Lebourgeois; 2008
[1] Adattato da: Christophe Drénou, introduzione all’edizione italiana “Di fronte agli alberi, imparare a osservarli per comprenderli” Il verde Editoriale, 2016
