Ich stelle die Frage nicht als ein subjektives "Nun, Dale, was meinst du?" aber als vollkommen sachliche Frage über das Baumwachstum hier auf der Erde wurde eine endliche Menge physikalischer (natürlicher, realer) Bedingungen bereitgestellt, die alle vollkommen überprüfbar sind.
Kriterien oder Bedingungen, die mir für „größter möglicher Baum der Welt“ (sorry für die abgedroschenen Superlative, ich habe es eigentlich scherzhaft in Anführungszeichen gesetzt) in den Sinn kommen, sind
Ich habe die Schwerkraft aufgeführt, denn wenn die Schwerkraft zum Beispiel doppelt so stark wäre wie jetzt, würde das Baumwachstum in ähnlicher Weise beeinträchtigt wie alle Arten von Tieren und Insekten. In der Vergangenheit, als ein weiteres Beispiel für die Bedeutung der Schwerkraft, dachten Wissenschaftler, dass Dinosaurier nicht so groß gewesen sein könnten, wie sie derzeit angenommen werden, weil die Schwerkraft der Erde dazu geführt hätte, dass ihre Knochen nicht tragen könnten ihr eigenes Gewicht. Eine solche Argumentation sollte die damals akzeptierte Theorie der expandierenden Welt erklären, in der Wissenschaftler die Hypothese aufstellten, dass die Erde daher kleiner gewesen sein muss, was die Beweise für massive Dinosaurier und sich bewegende Kontinente in Einklang zu bringen schien. Natürlich wurde die Theorie später durch die Theorie der Plattentektonik falsifiziert, aber das ist nebensächlich.
Als die Dinosaurier die Erde durchstreiften, konnten sich die Wälder so weit ausdehnen, wie es die natürlichen Bedingungen zuließen, und, wieder zu meinem Beispiel, wenn die Schwerkraft um einen Faktor geringer wäre als derzeit, sollte man meinen, dass die Vegetation entsprechend gedeihen würde. Darüber hinaus gab es keine menschlichen Industrien oder Aktivitäten und daher keine Umweltverschmutzung. Noch heute wachsen Bäume, die als Denkmäler der Vergangenheit ungeschnitten geblieben sind, zu absolut unglaublichen Umfang und können manchmal verblüffende Höhen erreichen.
Alles in allem scheint ein Baum, wie er in Filmen wie Avatar vorgestellt wird, hier auf der Erde lächerlich unmöglich zu sein, und hier beginnt man sich zu fragen: Wo sind die natürlichen Grenzen von Bäumen in der bestmöglichen Umgebung? Vielleicht könnten Bäume mit etwas wie Stickstoff oder sagen wir einer Art Steroid-Äquivalent für Pflanzen viel größere Höhen erreichen?
Natürlich betone ich die absolut besten Bedingungen oder Umgebungen, weil dies das Mittel ist, mit dem die Frage beantwortbar und dennoch an die persönliche Neugier angepasst bleibt. Wenn noch ein weiteres Beispiel helfen sollte, stellen Sie sich einen Baum vor, der genug Wasser hat (aber nicht zu viel, dh eine libanesische Zeder im Vergleich zu einem Mangrovenbaum), alle ökologischen Bedingungen, die notwendig sind, um sein maximales Wachstum zu erreichen (endlos nährstoffreich Boden, Insekten, die ihn nicht getötet haben, keine Krankheiten, keine anderen Bäume, deren Wurzeln ihn vergiften; keine Bäume, die darüber wachsen und ihn ersticken – ja, einige Bäume ersticken andere Bäume), die bestmöglichen Bedingungen der Schwerkraft usw. Außerdem darf man die Gattung des fraglichen Baumes nicht vergessen, da zum Beispiel eine Zwergweide deutlich anders (und kleiner) ist als beispielsweise ein Riesenmammutbaum: Sie würden mir sicher zustimmen, denke ich,
Nebenbei bemerkt: Ich gebe zu, dass die Schwerkraft eine schwierige Bedingung für Humor sein könnte, aber da weniger Schwerkraft größere Bäume zulassen würde, sollte sie auch ein entscheidendes Kriterium für die Beantwortung der Frage sein. Das heißt, ich erkenne an, dass ich nur der Fragesteller und nicht der Antwortende bin, also nimm es weg. :)
Fast last but not least: Während es töricht erscheinen mag, die Tatsache der Evolution als primäres Kriterium wegzulassen, besteht das Problem darin, sie als eines zu berücksichtigen – zumindest meiner Meinung nach – darin, dass man sie missbrauchen könnte, um falsche oder nicht unterstützte Kriterien zu erstellen Annahmen. Betrachten Sie die folgende Binsenweisheit und ihre Schlussfolgerung: Wenn Sie irgendeiner evolutionären Zeitlinie einer gegebenen Pflanze (z. B. einer Farnpflanze) folgen, sehen Sie, dass verschiedene Unterklassen in verschiedenen geologischen Zeitperioden dieser Pflanze erschienen (sich entwickelten) und verschwanden; Daher könnte eine Unterklasse von Riesenmammutbäumen auf die zehnfache Größe ihrer derzeitigen Vorfahren erscheinen (sich entwickeln). Wie Sie zweifellos zustimmen werden, wäre dies viel zu einfach. Obwohl die Evolution zweifellos ein entscheidender Punkt ist, wird sie hoffentlich mit Bedacht eingesetzt.
Ein letzter Punkt: Wenn Sie der Meinung sind, dass die Frage aus einem anderen Grund nicht beantwortet werden kann, teilen Sie uns bitte mit, warum Sie so denken, damit ich die Frage bearbeiten kann. Mit anderen Worten: Bitte zeigen Sie, wie es einen Standard nicht erfüllt, anstatt nur den Standard zu zitieren. Es mag Ihnen klar sein, warum es nicht richtig ist, aber "Ablehnen" sagt dem Fragesteller nicht immer, warum seine Frage für die Community nicht richtig ist.
Vielen Dank.
Wenn Sie also wissen möchten, wie hoch ein Baum physisch wachsen kann, hängt dies von der Druckfestigkeit des Holzes und der Dichte des Holzes ab.
Nehmen wir zum Beispiel den Bubinga-Baum.
http://workshopcompanion.com/KnowHow/Design/Nature_of_Wood/3_Wood_Strength/3_Wood_Strength.htm Gibt an, dass sein psi 10.500 psi beträgt, was 7382217,215488 kg/m^2 gemäß diesem Konvertierungstool entspricht http://www.endmemo.com/sconvert/ kgf_m2psi.php .
Ein quadratischer Querschnitt von 1 m würde also 7382217 KG oder 16275002,598 Pfund tragen.
Jetzt hat der Bubinga-Baum eine Dichte von 890 kg/m3 von http://www.wood-database.com/bubinga/
Ein Querschnitt von 1 m ^ 2 könnte also 7382217/890 unterstützen, was ungefähr 8295 m entspricht.
Das Höchste, das ein Bubinga-Baum erreichen könnte, wäre also ungefähr 8295 m hoch, bevor er aufgrund seines eigenen Gewichts zusammenbrechen würde.
Das ist jetzt eine super vereinfachte Antwort und ich werde darauf hinweisen, warum:
Der begrenzende Faktor für die Baumhöhe ist die Fähigkeit des Baumes, Wasser aus dem Boden zu den Blättern zu pumpen. Diese Grenze liegt bei etwa 130 m / 426 Fuß.
Normalerweise liegt die Grenze zum Pumpen von Wasser bei etwa 10 m - das ist die höchste, die ein Vakuum Wasser heben kann. Bäume spielen jedoch alle möglichen ausgefallenen Spiele mit Oberflächenspannung und Kapillarwirkung, um diese Grenze dramatisch zu erhöhen.
Hier gibt es ein cooles Video, das die Effekte beschreibt: https://www.youtube.com/watch?v=qiiFMRYUEQM
Wissenschaftliche Studien haben die absolute Grenze auf etwa 130 m festgelegt. Hier ist eine solche Studie, aber sie steckt hinter einer Paywall: https://www.nature.com/articles/nature02417
Hier ist eine populärwissenschaftliche Pressediskussion zum Thema: https://science.howstuffworks.com/life/botany/tree-grow.htm
Der Hauptfaktor, der bestimmt, wo und wie schnell Pflanzen wachsen können, ist die Menge an CO 2 in der Atmosphäre. Das Optimum liegt irgendwo zwischen 1000–2000 ppm CO 2 in der Atmosphäre – je nach Pflanzentyp . In diesem Fall wachsen die Pflanzen im Vergleich zu den derzeitigen Bedingungen etwa 2-5 mal so schnell. Das Baumwachstum wird von wenigen, ziemlich einfachen Regeln geleitet, aber je nach Bedingungen gibt es viele Permutationen, also hängt es wirklich von Baumart, Klima, Boden und Standort ab.
Es würde auch die Reichweite und Größe des Bioms auf der Erde beeinflussen, denn je mehr CO 2 in der Atmosphäre verfügbar ist, desto weniger Wasser benötigen die Pflanzen zum Leben (bei optimalem CO 2 -Gehalt ist es etwa ein Drittel im Vergleich zu heute). Dies wiederum kann sich auf die maximale Höhe für das Baumwachstum auswirken. Aber noch einmal: Wie hoch ein Baum wächst, wird durch eine Reihe von Faktoren bestimmt, von denen die Schwerkraft das theoretische Maximum beeinflusst, das selten, wenn überhaupt, von einem Baum auf der Erde erreicht wird. Dies ist die Dichte des Waldes, die Art des Bodens, die geografische Lage und so weiter. Aber lassen Sie uns ein wenig theoretisieren: Da weniger Wasser innerhalb des Baumes transportiert werden muss (aufgrund der hohen CO 2 -Konzentration), addieren wir also 50 % (meins, willkürlich) zum aktuellen theoretischen Maximum von 140 m hinzu, und wir erhalten vielleicht 200 m hohe Bäume. Möglicherweise.
Was die Reichweite der Biome betrifft, so könnte man theoretisch innerhalb weniger Jahrhunderte oder weniger eine fast vollständige Bedeckung der Erdoberfläche mit Wäldern aller Art (mit offensichtlicher Ausnahme von Gewässern, Alpen- und Polarregionen) erwarten.
Jonathan Landrum
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