Feuerbeständige Flora

Diese Frage ist verbunden mit: Feuerbeständige Fauna

Ich habe über ein Kurzgeschichtenkonzept nachgedacht, bei dem eine wissenschaftliche Expedition einen Planeten mit einer riesigen Menge an freiem Wasserstoff und Sauerstoff in der Atmosphäre entdeckte.

Verantwortlich dafür ist ein auf der Erdoberfläche weit verbreiteter Unobtanium-Kristall, der als Katalysator Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spaltet und dabei Wärme und Sonnenlicht absorbiert. (Diese Wärme wird dann beim Verbrennen der Gase wieder an die Umgebung abgegeben).

Die entstehende Atmosphäre ist hochentzündlich und daher kommt es häufig zu Stichflammen. Diese beinhalten einen Hitze- und Flammenausbruch und sogar leichte Explosionen, sind aber auch sehr schnell vorbei. Sehr schnell bewegende Flammenfronten fegen durch die Atmosphäre, im Durchschnitt mindestens eine pro Tag, die jedoch in wenigen Augenblicken vorbeizieht. Wasser fällt nach dem Blitzfeuer vom Himmel und wird von den Unobtanium-Kristallen wieder in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten.

Angenommen, das Pflanzenleben hat sich entwickelt, um unter diesen Bedingungen zu überleben, welche Anpassungen könnten sie vornehmen, um zu überleben? Auf der Erde neigen Pflanzen dazu, entweder Samen zu haben, die überleben, oder Blätter zu verbrennen und dann wieder zu sprießen. Keine der Taktiken wäre jedoch gegen fast tägliche Brände wirksam.

Antworten (6)

Wenn sich das Blitzfeuer sehr schnell bewegt, fehlt ihm wahrscheinlich die Fähigkeit, wirklich etwas zu entzünden. Je nach Hitze sowieso. Wir hatten im Chemieunterricht ein Experiment, bei dem ein mit Wasserstoff gefüllter Ballon gezündet wurde. Selbst auf kurze Distanz entzündete es nichts und konnte sicher gegen die Deckenplatten und mit Personen im Raum ausgeführt werden.

Höchstwahrscheinlich würde sich die Flora überhaupt nicht anpassen, um feuerbeständig zu sein; es würde sich entwickeln, um hitzebeständig zu sein. Normalerweise würde ich sagen, dass eine dünne Wasserschicht ausreichen würde, aber da die Unobtaniumkristalle es entwässern würden, wäre es wahrscheinlich eine andere kühlmittelähnliche Substanz, die die einströmende Wärme absorbieren kann.

Die besten Pflanzen könnten sogar die eingefangene Wärme für irgendeinen Prozess nutzen . Am logischsten wäre es, die eingefangene Energie zu nutzen, um die Blätter der Pflanze zu entfalten, um den fallenden Regen aufzufangen.

Das würde dazu führen, dass der größte Teil der Flora den größten Teil des Tages ruht, aber wenn das Blitzfeuer kommt, öffnen sie alle ihre Blätter, um das fallende Wasser aufzufangen. Was wahrscheinlich zum Teil dazu verwendet werden würde, eine neue Schicht Kühlmittelmaterial zu erzeugen.

(Ehrlich gesagt denke ich, dass die Pflanzenwelt mehr Angst vor den Unobtanium-Kristallen haben sollte, die das Wasser in ihnen durch den Hitzestoß auseinanderreißen werden.)

Abgesehen davon, dass sie einfach nicht in der Nähe dieser Kristalle wachsen, gibt es eine andere Anpassung, die diese Pflanzen haben könnten, um sie mit der Bedrohung leben zu lassen, die diese Kristalle verursachen?
Das ist eine schwer zu beantwortende Frage, ohne zu wissen, wie solche Kristalle funktionieren. Was, wenn man bedenkt, dass es sich um ein Plot-Gerät handelt, wahrscheinlich "mysteriös" ist. Also könnten sie natürlich einen haben, aber es müsste in irgendeiner Weise in der Geschichte angesprochen werden.
@Flotolk Wenn die Kristalle nur als Katalysator wirken (was bedeutet, dass Wasser, das sie berührt, gespalten wird, aber das Wasser nicht aktiv zu sich zieht), wäre eine Anpassung, dass die Zellen in direktem Kontakt trocknen könnten, wenn eine Pflanze einen Kristall berührt und härten aus und werden wasserundurchlässig, während der Rest der Pflanze nicht beeinträchtigt wird. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Zellen Wasser hineinlassen, aber nicht herauslassen. Erdpflanzen lassen Wasser verdunsten, aber diese fremden Pflanzen müssten nicht auf die gleiche Weise funktionieren.
@Flotolk Hier ist eine weitere interessante Idee für eine Anpassung von außerirdischen Pflanzen ... Da die Kristalle Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff katalysieren, warum geben Sie den Pflanzen nicht die Möglichkeit, das Wasser zu erzeugen, das sie benötigen, indem sie Sauerstoff und Wasserstoff wieder zu Wasser kombinieren, vielleicht durch die Verwendung von konzentriert Sonnenlicht oder die Hitze der täglichen brennenden Atmosphäre. Pflanzen sind schließlich nur winzige chemische Fabriken, die aus Wasser, Sonnenlicht und Mineralien, die sie dem Boden stehlen, alle möglichen nützlichen Verbindungen herstellen.

Unter der Annahme, dass die Hitze nicht sehr intensiv ist, hätten die meisten Pflanzen (und Tiere) bei einer Blitzverbrennung eine Art wärmereflektierende Beschichtung. Der größte Teil des IR-Bandes würde reflektiert werden. Menschen können einige ziemlich große Feuerbälle ertragen, ohne zu verbrennen, nur Haare verlieren und leichte Verbrennungen verursachen. Wenn es sich um eine kurzlebige Verbrennung handelt, muss der Schutz nicht so hoch sein.

Ich denke, mit Dessertflora zu gehen, könnte ein Anfang sein. Kakteen haben Stacheln, teilweise um hungrige Tiere fernzuhalten, aber auch um sich selbst zu beschatten, während sie gleichzeitig eine kleine Oberfläche haben, um Wasser zu verlieren und der Hitze der Sonne ausgesetzt zu sein.

Ich denke also, dass viele Pflanzen viele Stacheln haben würden. Ich würde auch vermuten, dass Pflanzen mit Blättern viel dicker wären, eher wie Leder, um für kurze Zeit hitzebeständiger zu sein.

Zuletzt haben einige Pflanzen Reaktionen wie die Venusfliegenfalle, nur schneller, wo sie sich beim ersten Anzeichen eines Feuersturms schließen, ähnlich wie Anemonen.

Dünne Dornen verbrennen sehr leicht. Andere Abwehrmechanismen sind notwendig, wenn Feuer im Überfluss vorhanden ist.
Sie müssen nur ein paar Sekunden der Flamme standhalten, entweder knochenhart oder "saftig" (mit Wasser gefüllt) können einem kurzen Ausbruch leicht widerstehen.
Dornenspitzen sind normalerweise sehr scharf und brennen ab, wenn sie kurz einer Flamme ausgesetzt werden.

Es gibt feuerfeste Pflanzen auf der Erde, die Sie nachahmen können.
Redwoods sind ziemlich schwer zu verbrennen. Ich erinnere mich, dass ich ein Video von einem Mann gesehen habe, der eine Lötlampe an ein Stück Mammutbaum hält, und es hat nicht gefangen. Ich habe das Video noch nicht gefunden.

https://www.youtube.com/watch?v=BIWc8jntIl0 hat ein paar Informationen zu Mammutbäumen.

Außerdem: Feuerbeständigkeit Der hohe Gehalt an Gerbsäure in Holz und Rinde in Kombination mit der Dicke der Rinde (6-12 Zoll) trägt dazu bei, eine Widerstandsfähigkeit gegen natürliche und künstliche Brände zu bieten. Die Wachstumsschicht, geschützt durch die Dicke Rinde, ermöglichen einen Heilungsprozess nach Schäden.

Wenn Sie eine jenseitige Antwort geben wollen, warum müssen Ihre Pflanzen kohlenstoffbasiert sein? Auf Silizium basierende Pflanzen wären feuerbeständiger.
Vielleicht Pflanzen, die auf Kohlenstoff basieren, aber eine verhärtete Schale haben. Diamant ist Kohlenstoff, und man muss ihn ziemlich heiß machen, bevor er brennt.
Wie wäre es mit einer Art Schleimbeschichtung, die die Pflanzen ausscheiden und die als natürliches Feuerunterdrückungsmittel wirkt?
Es würde wirklich nicht viel Schutz erfordern, um zu verhindern, dass während eines Blitzes, wie Sie ihn beschreiben, etwas brennt.

Wenn Sie ein normales Blatt Papier nehmen, können Sie ein Streichholz einige Sekunden lang mit nur geringer Verdunkelung in die Mitte halten, aber wenn Sie es an den Rand des Papiers halten, leuchtet es sofort auf. Also vielleicht Pflanzen, die keine normalen Blätter haben, an denen sich Kanten leicht verfangen können. Die Blätter könnten dicker und abgerundet sein, um ein leichtes Verfangen zu vermeiden.

Es scheint, als wären Hochdruck-Druckwellen die größte Bedrohung.
http://io9.com/hydrogen-explosion-vs-oxygen-explosion-which-one-wi-1529540558
Ist ein ziemlich cooles Video über das Verbrennen von Wasserstoff und Sauerstoff im Vergleich zum Verbrennen von beiden.
Ihre Pflanzen würden höchstwahrscheinlich bodennah oder zumindest sehr elastisch sein, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass sie durch Überdruck auseinandergerissen werden.
https://www.youtube.com/watch?v=G46oncRAaTQ

Es gibt eine Theorie, dass Mammutbäume (Sequoia) nicht nur feuerbeständig sind, sondern tatsächlich von Waldbränden abhängen, um zu gedeihen. Ihre Zapfen fallen ungeöffnet und lassen keine Samen sprießen. Feuer kann Zapfen öffnen – was auch bedeutet, dass der Waldboden gerodet wurde und nun Platz für neue Setzlinge ist. Leider ist es an Orten, an denen es täglich und nicht einmal im Jahrhundert zu Bränden kommt, nicht sehr hilfreich.
@Agent_L Sie haben Recht, und ich habe das definitiv schon einmal gehört, obwohl es in Kalifornien nicht einmal pro Jahrhundert ist, sondern eher einmal pro Jahr. Das erste Youtube-Video hat einen Teil, in dem der Typ über all das Unterholz rund um die Redwoods spricht, das normalerweise nicht da wäre, weil Menschen eingreifen, um die Brände zu stoppen. Man fragt sich fast, ob Menschen die Redwoods zum Aussterben bringen könnten, nur indem sie alle Waldbrände bekämpfen ... Seltsam.

Die Prämisse ist am Anfang etwas fehlerhaft. Erstens muss die Wasserstoffkonzentration über etwa 0,04 Atmosphären liegen (unter der Annahme von ungefähr erdnormalen Sauerstoffkonzentrationen); darüber brennt es spontan. Das ist kein großes Problem. Ein großes Problem ist , dass die Verbrennung explosiv sein wird. Wenn die Entzündung selten ist, werden Ihre Pflanzen (und Tiere) durch Druck und nicht durch Hitze in Stücke gerissen.

Um sich ein Bild davon zu machen, wie schlimm das ist, können wir als Ergebnis nehmen, dass wir etwa 32 kJ Energie pro Gramm erzeugtem Wasser freisetzen (siehe hier und den Vorgang umkehren). Wenn das Wasser bei 20 ° C gestartet wäre, braucht es weniger als 3 kJ, um es zum Dampfen zu bringen, und es bleiben zusätzliche 29 kJ übrig, um den Dampf auf wohlige 15.000 ° C zu erhitzen, wenn Sie es schaffen könnten, es zu halten. Was du nicht kannst. Aus dem idealen Gasgesetz geht hervor, dass pV = nRT und T gerade um das 50-fache gestiegen sind, während n um 2/3 gesunken ist (2H2 + O2 = 2H2O), also müssen Ihr Druck und/oder Ihr Volumen um etwa das 30-fache steigen. Selbst bei einer verdünnten Mischung wie 4 % wird der atmosphärische Druck in Sekundenbruchteilen mehr als verdoppelt.

Ich fürchte also, Ihre Pflanzen werden in Stücke gerissen.

Wenn wir das ignorieren, wird jede Pflanze ohne dünne Blätter vermeiden, Feuer zu fangen. Kakteen, Moose, Sukkulenten, Baumstämme usw. fangen aufgrund ihres hohen Feuchtigkeitsgehalts oder der Dicke ihrer Stängel nicht so leicht Feuer. (Baumstämme brennen nicht leicht, weil Sie eine große Oberfläche benötigen, um genügend Gase abzugeben, um sich mit Sauerstoff zu verbinden; bis Ihr Holz wirklich, wirklich heiß ist (z. B. lange Zeit in einem Kamin), tritt nicht genug Gas aus, um es aufrechtzuerhalten Verbrennung.)

Wenn die Evolution schon lange im Gange ist, würde ich annehmen, dass die meisten Pflanzen eine klare Schleimhaut haben, um den Hitzeblitz des Feuers zu absorbieren. Wenn es dick genug ist, könnte es sogar helfen, die mechanischen Schäden der Explosionen zu absorbieren.

Ich bin ein wenig neugierig auf das Wort spontan, da ich dabei an Feuer ohne Funke denke. Ich habe ein nettes Video gefunden, das den Unterschied zwischen reinem Wasserstoff und einer Mischung aus Wasserstoff und Sauerstoff zeigt, und Sie haben Recht, die Druckwelle wäre ein großes Problem. Zwei mögliche Lösungen: 1. Die Kristalle befinden sich in Taschen und nicht gleichmäßig verteilt, was bedeutet, dass Sie in bestimmten Bereichen konzentriertere Taschen / Wolken aus Wasserstoff erhalten. 2. Die beste Mischung liegt zwischen 71 % und 80 % Wasserstoff. Mehr oder weniger und die Verbrennung verlangsamt sich etwas. Bonus: Wasserstoff steigt schnell auf, sodass ein Großteil des Drucks weit über dem Boden liegen würde.
@ AndyD273 - Sie werden viel mischen, bevor der Wasserstoff sehr weit oben ist. Außerdem ist Sauerstoff bei 71–80 % Wasserstoff limitierend. Nichts würde nach der Verbrennung atmen können.
Das ist irgendwie mein Punkt. Nach anderen Informationen, die ich gelesen habe, entzündet sich Wasserstoff in der Luft bei Konzentrationen von nur 10%. Die 71%-80% ist genau die optimale Mischung, wenn du einen richtig großen, richtig schnellen Knall machen willst. Bei etwa 10% würden Sie Flammen und einen kleineren Knall bekommen. Werfen Sie andere Gase in die Mischung (da eine reine Wasserstoff / Sauerstoff-Atmosphäre wahrscheinlich nicht möglich ist) und die Explosion wäre zerstörerisch, aber nicht alles verzehrend ... Ich habe ein Video gefunden, in dem Bäume während eines Atombombentests beobachtet wurden und wann die Druckwelle traf, sie bogen sich wie verrückt, brachen aber nicht. Es ist möglich.
@AndyD273 - Täglich aus verschiedenen Richtungen und Intensitäten beschossen zu werden, ist etwas anderes als eine einmalige Explosion, die beeindruckend aussieht. Beachten Sie zum Beispiel, dass selbst starke Winde Bäume stark verkümmern lassen und verhindern, dass große wachsen; es braucht nicht viel auf dem Boden zu laufen, um alle Pflanzen dort zu töten, sogar wirklich zähes Zeug wie Gras. (Und das Gehen funktioniert gut unter 1 atm Druck, obwohl Gras zugegebenermaßen keine Probleme mit einem Schritt pro Tag hat.)

Flechten und andere Auferstehungspflanzen sind wahrscheinlich am besten für eine solche Umgebung geeignet, insbesondere wegen des Mangels an verfügbarem Wasser und der Widerstandsfähigkeit gegen Stichflammen. Es ist wahrscheinlich, dass sich andere Pflanzen neben den Auferstehungspflanzen entwickeln oder diese parasitieren, vielleicht mit Flechten überzogene Pflanzen, mit Flechtenkolonien gefüllte Felsen, Moosflecken, die CO2 freisetzen, wenn die Luftfeuchtigkeit unter x% sinkt usw.

Obwohl, wie Erik sagte, die größere Bedrohung von Unobtaniumkristallen in Sand und Staub ausgehen würde, die auf die Pflanzen fallen und ihr Gewebe zerstören.

Sowohl Ihre Flora als auch Ihre Fauna müssen auf einer sehr exotischen Biologie basieren, da sie kein Wasser enthalten kann. Die grundlegende Chemie des Lebens müsste sehr unterschiedlich sein, also bin ich mir nicht sicher, wie man überhaupt Pflanzen definieren kann. Pflanzen (definiert als Lebensform, die Sonnenenergie nutzt) sind auf eurem Planeten nicht notwendig, da Unobtainium-Kristalle die Arbeit der Pflanzen auf der Erde erledigen (Sonnenenergie einfangen und andere Lebensformen ernähren).

Auf einem solchen Planeten mit reichlich freier Energie aus der Oxidation von Wasserstoff gäbe es nur sehr wenige Vorteile für eine langsame sitzende Lebensweise von Pflanzen.

Solange es das Wasser von den Kristallen fernhält, sehe ich kein Problem. Wasser kann in Pflanzen und Tieren existieren, solange sie es in sich behalten.
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