Feuerfeste Pflanzen

Um etwas in Brand zu setzen, benötigen Sie Luft (oder ein anderes Oxidationsmittel), Brennstoff (Kohlenstoff im Holz und in den Blättern) und Wärme. Hier sind ein paar Ideen, wie Sie einen von ihnen löschen können.

Hitze reduzieren

Ein Holz, das viel Wasser enthält, brennt nicht gut, da Wasser beim Verdunsten die Hitze reduziert. Aber selbst das feuchteste Holz kann brennen, wenn man es lange genug anzündet, wenn das ganze Wasser weg ist.

Oxidationsmittel

Die Pflanzen könnten ein Gas abgeben, das nicht brennt, und den Sauerstoff um sie herum durch ein feuerfestes Gas ersetzen (zumindest in Bodennähe, da sie wahrscheinlich irgendwo Sauerstoff zum Atmen brauchen).

Distickstoff vielleicht? Ich weiß nicht, welche Art von Gas am wahrscheinlichsten wäre. Es sollte schwer genug sein, um in der Nähe des Bodens zu bleiben (ich mag die Idee einer giftigen Gas produzierenden Anlage, die nicht brennt).

Flammen konnten die Anlage nicht erreichen. Bei einem Waldbrand könnte die umgebende Hitze die Pflanze beschädigen, aber das Holz selbst könnte nicht in Brand gesetzt werden.

Treibstoff

Pflanzen, wie wir sie kennen, basieren auf Kohlenstoff. Sie könnten sich eine Pflanze vorstellen, die aus etwas besteht, das nicht brennt, aber ich bin mir nicht sicher, ob es immer noch eine Pflanze sein wird, also lassen Sie uns Kohlenstoff behalten.

Das Holz Ihrer Pflanzen könnte in etwas eingewickelt werden, das nicht brennt.

Es könnte etwas sein, was die Pflanze selbst produziert, eine Art Saft, der aus dem Holz schwitzt, wie der Kautschuk des Hevea-Baums (nicht das beste Beispiel: Hevea brennt ohne Probleme, ich habe im Internet nachgesehen, es gibt viele Brände in Hevea pantations, aber deine Pflanze ist ein Alien).

Oder es könnte etwas sein, das die Pflanze nicht produziert, wie eine außerirdische Form von Spinnennetz. Die Pflanze könnte Spinnen oder Insekten etwas Nahrung bringen und die Insekten könnten eine Art feuerfestes Nest um den Stamm bauen.

Redwoods sind ziemlich feuerfest, solange sie leben. Das größte Problem, um ein Verbrennen zu verhindern, ist die Wärmeverdrängung. Die Rotwälder haben also eine Menge Wasser in ihrer Rinde gespeichert und haben eine dünne Rinde aus „toten“ Zellen. Es kann die Wärme abführen, indem es das Wasser viel davon aufnehmen und verdunsten lässt, wodurch der Kofferraum viel kühler bleibt.

Sehr groß zu sein hilft auch, die Wärme über ein viel größeres Volumen abzuleiten. Es dauert viel länger, eine Gallone Wasser zu erhitzen als ein halbes Liter.

Ich glaube, dass Aspen auch ein natürlicher Brandschutz ist, weil sie auch Feuer widerstehen. Ich denke noch einmal, dass es in erster Linie auf das Volumen des Wassers im Vergleich zum zu verbrennenden Material zurückzuführen ist.

Ist es möglich, Pflanzen zu haben, die nicht brennen würden?

Nein.

Damit etwas lebendig ist, muss es eine Energiequelle haben, die es nutzen kann, um seine internen Funktionen wie Wachstum anzutreiben. Diese Energie muss gespeichert werden. Ein Lebewesen setzt diese Energie in einer sehr langsamen, sehr kontrollierten Verbrennung frei.

Es ist dieser Energiespeicher, der bedeutet, dass kein Lebewesen feuerfest sein kann – heizen Sie den Energiespeicher ausreichend auf und er beginnt, seine Energie freizusetzen. In Abwesenheit von Sauerstoff ist die Temperatur, bei der es brennt, höher und es wird nicht so viel Energie freigesetzt, wenn es brennt, aber es brennt trotzdem.

Wie macht man also eine Pflanze feuerfest? Die Pflanze braucht eine Möglichkeit, ihre Energiespeicher vor überschüssiger Hitze zu schützen. Die anderen Antworten haben Möglichkeiten erwähnt, wie sich eine Pflanze bis zu einem gewissen Grad selbst schützen kann.

Wäre eine Pflanze in der Lage, sich vor Temperaturen von 1200 Grad Celsius zu schützen? Nr. 1200 C ist das obere Ende für Lava, wenn sie auftaucht . Hier ist ein Video darüber, was passiert, wenn etwas Organisches auf Lava geworfen wird – es explodiert. 1200 Grad ist der Punkt überschritten, an dem sich Energiespeicher selbst entzünden würden, Sauerstoff hin oder her.

Der beste Weg, um eine so hohe Temperatur zu überleben, besteht darin, sie ganz zu vermeiden. Tiere können einfach weglaufen (Lava ist normalerweise nicht so schnell), aber Pflanzen haben diesen Luxus nicht. Der schnellste Fluchtweg für sie ist nach unten. Im Grunde haben Sie eine Pflanze mit einem großen Energiespeicher (so etwas wie eine Glühbirne) tief unter der Erde. Der oberirdische Teil der Pflanze wird brennen und absterben, aber die Pflanze kann aus ihrer unterirdischen Zwiebel nachwachsen, nachdem die Lava abgekühlt ist.

Wenn diese Pflanzen nicht von einer Art magnetischer Abschirmung umgeben sind, können sie nicht existieren . 2000°C liegen volle 600°C über den Brenntemperaturen typischer Keramiken . (Kegel 13 (1400 °C) ist die höchste Temperatur, die in herkömmlichen Öfen zu finden ist. Hochgebrannter Superduty-Ofenziegel erreicht nur 1600 oder 1700 °C.)

Laut der Engineer's Toolbox haben nur eine Handvoll Metalle Schmelzpunkte über 2000 °C. Sie sind:

• Wolfram 3400
• Rhenium 3186
• Osmium 3025
• Tantal 2980
• Molybdän 2620
• Ruthenium 2482
• Niob (Columbium) 2470
• Iridium 2450

Keines dieser Materialien ist mit irgendeiner Art von Chemie, die wir kennen, dem Leben förderlich. Organische Materialien werden bei 300°C sicher abgebrannt.

Was würde also funktionieren, wenn nicht Metalle oder Keramik?

Eine magnetisch abgeschirmte Pflanze könnte diese Temperaturen überstehen. (Wenn magnetische Flaschen gut genug sind, um das Plasma von Fackelschiffen zu formen, dann reicht es gegen 2000 ° C aus.) Da Feuer eine Plasma ist und auf elektrische / magnetische Felder reagiert, könnte die Pflanze einen magnetischen Schild um sich herum bilden, um ein Verbrennen zu verhindern bei so höllischen Temperaturen.

Das Problem besteht darin, ein solches Magnetfeld mit Strom zu versorgen und eine ausreichende Feldstärke über eine ausreichende Dauer sicherzustellen, um die erforderlichen Temperaturen zu überstehen. Eine Batterie oder ein Kondensator würde nur so lange halten.

Eine verwandte Idee ist der Tesla-Baum von Hyperion, obwohl es keine Beschreibung gibt, wie diese Bäume aufgebaut sind.

Ich wollte dies ursprünglich als Kommentar machen, aber die Idee hat sich ein wenig weiterentwickelt. Bisher haben alle Vorschläge gemacht, wie die Pflanze das Feuer überleben könnte , aber Sie sagen ausdrücklich, dass sie nicht überleben muss, sondern einfach nicht brennen kann . Ich möchte einen Vorschlag unterbreiten, der die spezifischen Kriterien "sterben, aber nicht verbrennen" erfüllen kann.

Wie einige bereits erwähnt haben, gibt es eine Handvoll natürlich vorkommender Materialien, die nicht leicht brennen. Technisch gesehen kann alles brennen, wenn genügend Wärme / Sauerstoff vorhanden ist, aber da Sie einen Temperaturschwellenwert festgelegt haben, werden wir damit arbeiten. Quarz zum Beispiel passt mehr oder weniger innerhalb dieser Schwelle, da sein Schmelzpunkt über 1600 ° C liegt .

Stellen Sie sich eine Pflanze vor, die gesäte Mineralien im Boden verwendet oder durch Regen abgelagert wird, um eine Kristallhülle zu züchten. Der Kristall könnte vielen Zwecken dienen, wie dem Schutz vor bestimmten Elementen in der Atmosphäre, dem Schutz vor Raubtieren, der Unterstützung der besonderen Art der Photosynthese der Pflanze usw.

Es besteht die Möglichkeit, dass diese Pflanze eine innere Verstärkung benötigt, um all diese Kristalle wachsen zu lassen und nicht umzufallen. Es könnte ein holzähnliches Äußeres haben oder sogar etwas, das einem Skelett ähnelt. Oder es könnte einfach einen dickeren Stammabschnitt haben, der sich mit zunehmendem Wachstum verjüngt, und kurze, stumpfe Äste, die nicht zu viel Gewicht tragen müssen.

Wenn jetzt ein Buschfeuer das Gebiet trifft, würde der Kristall überleben, aber die Pflanze im Inneren könnte durch die Temperatur gekocht werden. Wenn es nur kleine Lücken im Kristall gibt (denken Sie daran, dass es wahrscheinlich einige Lücken braucht, um zu atmen), würden Sie am Ende etwas haben, das die Pflanze davon abhält, sich tatsächlich zu entzünden, sozusagen das Gegenteil der Prinzipien hinter der Davy-Lampe , die ist etwas Cooles, von dem ich neulich erfahren habe. Wenn die Lücke im Kristall nicht groß genug ist, könnte nicht genug Sauerstoff auf einmal passieren, um die Pflanze tatsächlich Feuer fangen zu lassen, aber sie würde wahrscheinlich trotzdem durch die intensive Hitze getötet werden.

Was Sie nach einem Brand erhalten würden, ist ein Feld / Wald aus kristallinen, pflanzenförmigen Geistern.

Die extremen Temperaturen, die Sie in Ihrer Welt hervorrufen möchten, wären ein ernsthaftes Problem für Lebewesen, die aus jeder denkbaren Substanz bestehen. Es gibt einige Verbindungen, die bei 2000 Grad Celsius nicht schmelzen, aber sie werden nicht dazu geeignet sein, ein Lebewesen selbst zu konstruieren.

Was eine außerirdische Pflanze braucht, um diesen Angriff zu überleben, ist eine Möglichkeit, die hohen Temperaturen von ihren wichtigsten Teilen fernzuhalten.

Ich würde vorschlagen, dass eine Pflanze, die entwickelt wurde, um mit dieser extremen Temperatur fertig zu werden , brennen würde , aber auf kontrollierte und begrenzte Weise. Um die dickeren Teile seiner Struktur (Hauptzweige und Wurzeln) herum würde es eine dicke Haut haben, die so konstruiert ist, dass es, wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt wird, eine dicke isolierende Blase aus karbonisiertem Schaum bildet (reiner Kohlenstoff hat einen sehr hohen Schmelzpunkt / Ablationspunkt von ~3600°C, obwohl es oxidieren würde, wenn die Luft Sauerstoff enthält). Es würde sich ausdehnen wie überkochtes karbonisiertes Popcorn und den lebenswichtigen Kern der Pflanze in einer wahrscheinlich sehr dicken Isolierschicht einkapseln.

Die Pflanze müsste Blätter, Wurzeln und andere kleinere Strukturen verlieren, die nicht groß genug waren, um eine ausreichend dicke Isolierschicht bereitzustellen. Sie würden einfach abbrennen. Was übrig bleiben würde, ist hoffentlich ein Kern der Pflanze, der bei einer viel niedrigeren Temperatur im Inneren blieb. Sobald die Hitze weg war, würde es die verlorenen Teile aus Energiereserven, die für diesen Anlass beiseite gelegt wurden, nachwachsen müssen.

Wenn Sie möchten, dass die Pflanze überhaupt nicht brennt, müssen Sie das Feuer aufgrund der Hitze irgendwie von Anfang an unterdrücken.

Dies kann durch eine Vielzahl von Techniken erreicht werden, aber sie laufen alle auf die Feuerpyramide hinaus:

Um Brände zu verhindern, müssen Sie eine der Kanten von der Feuerpyramide entfernen. Wenn Sie möchten, dass die Anlage überhaupt nicht brennt, anstatt das Feuer nur zu überleben, müssen Sie die Sauerstoffkomponente entfernen, da die Umgebungstemperatur bereits hoch ist und der Brennstoff bereits in der Anlage vorhanden ist.

Dies ist möglich, wenn die Anlagen große Mengen an Fluorchlorkohlenwasserstoffen oder anderen Chemikalien produzieren können, die Sauerstoff und andere oxidierende Gase verdrängen und den Brand aufgrund des Mangels an Oxidationsmittel verhindern. Dadurch ähnelt die Anlage einem natürlichen Halon-Feuerlöscher .

Der notwendige Photosynthese-Gasaustausch kann unterdessen mit Strukturen durchgeführt werden, die über den Schutz der Feuerlöschmittel hinausragen. Sie sind daher anfällig für Feuer und müssen nach jedem Feuerzyklus ersetzt werden.

Die ausgewachsene Ponderosa-Kiefer (Pinus ponderosa) ist in der Lage, sogenannte „normale“ Brände zu überleben. Dies geschieht, indem sie dicke Rinde wachsen lässt und während der Reifung niedrigere Äste fallen lässt. Weniger häufige, intensivere Brände springen jedoch in die Krone und töten den Baum.

Ähnlich feuerbeständige Bäume mit dicker Rinde sind langblättrige Kiefer, Slash-Kiefer, Loblolly-Kiefer und Riesenmammutbaum.

Seltsamerweise erreicht der australische Eukalyptus eine bessere Feuerbeständigkeit, als die Dicke der Rinde vermuten lässt. Möglicherweise ist dies auf einen niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt der Rinde zurückzuführen.

Referenzen:
https://en.wikipedia.org/wiki/Fire_ecology#Plants
http://riel.cdu.edu.au/publications/register/riel1810
http://www.agf.gov.bc.ca/range/ publications/documents/fire4.htm
http://www.nps.gov/fire/wildland-fire/learning-center/educator-resources/lesson-plans/fire-adaptation.cfm

Sie haben angenommen, die Welt sei erdähnlich mit ähnlichen Drücken und Luftverhältnissen. Können Sie die Welt so neu definieren, dass eine Verbrennung unmöglich ist - den größten Teil / den gesamten Sauerstoff entfernen? Den Druck absenken, so dass das Feuer einfach nicht mehr zünden kann? Ich kann mir nicht vorstellen, dass eine Meerespflanze unter Wasser Feuer fängt.

Größe kann eine weitere Rettung sein - wenn Ihre Anlage so groß ist, dass ein ganzer Kontinent in Flammen stehen müsste, bevor "die ganze Anlage" brennt? Betrachten Sie Erdbeerläufer, bei denen jeder Knoten eine separate Pflanze ist, aber sie wachsen nach außen.

Feuer braucht ein Oxidationsmittel, einen Brennstoff und einen Funken. Die Form der Pflanze ist der Brennstoff, kann sich Ihre Pflanze darauf konzentrieren, einen der anderen zu entfernen? Wenn die Anlage groß genug wäre und viel Wasser speichern würde - könnte sie als organische Wasserleitung funktionieren und Brände effektiv löschen, indem sie Wasser über große Entfernungen zieht?

Kann Ihre Pflanze schließlich Flammen irgendwie ablehnen - ich glaube, Wind wäre schlecht, wenn er Sauerstoff enthält, kann die Pflanze Argon oder Stickstoff oder etwas anderes inertes und nicht brennbares speichern? Dies könnte wie ein MIG-Schweißgerät sein, das Gas freisetzt, um das Feuer fernzuhalten.

Ihre Voraussetzungen sind zu hart für Holz. Bei diesen Temperaturen während dieser Zeit wird jedes Holz, das aus organischen Materialien besteht, einer Pyrolyse unterzogen und verbrennt.

Aber da es für den Baum nicht notwendig ist, zu überleben, muss das, was übrig bleibt, vielleicht kein Holz sein?

Bäume transportieren einen Großteil ihres Wassers in die Nähe der Oberfläche des Stammes, wobei tiefere Schichten weitgehend „verklebt“ sind und nicht viel mehr als strukturelle Unterstützung bieten können. Natürlich ist eine strukturelle Unterstützung von entscheidender Bedeutung, daher ist dies für die meisten Bäume im Allgemeinen in Ordnung.

Aber wir könnten davon ausgehen (mit dem üblichen Hinweis, dass Ass-u-me vollständig zutrifft), einen Baum, der stattdessen symbiotische Mikroben hat, die in der Lage sind, solch "träges" Holz aufzulösen und zu verbrauchen. Die freigesetzten Nährstoffe und Platz könnten dann vom Baum genutzt werden. Ein solcher Baum würde sehr langsam in die Breite wachsen, da er, anstatt immer neue Schichten außerhalb der vorherigen wachsen zu lassen, neues Wachstum nach innen schieben würde, wo jetzt aufgelöstes und verbrauchtes Holz war.

Nun zum relevanten Teil... Wir könnten weiter annehmen, dass einige anorganische Verbindungen unlöslich, sehr stabil und für den Baum biologisch nutzlos wären. Solche Verbindungen würden sich als Mineralien im Kern des Baumes ablagern. Da die Ablagerung in Bereichen mit geringer Strömung erfolgen würde und die Strömungen vertikal sind, wäre die Ablagerung eine kontinuierliche vertikale Struktur. Dies wäre von der Evolution begünstigt, da es dem Baum eine Längsstütze geben würde.

Das eigentliche Problem ist, dass solche Mineralien, da sie chemisch inert sind, absolut realistisch nicht brennen würden , die hohen Temperaturen in der Frage die meisten Mineralien schmelzen werden. Ein solches Schmelzen würde dann dazu führen, dass der Kern zu einer Pfütze mit etwas Sand darin wird, was nicht ausreichend ist.

Nehmen wir also ein anderes hypothetisches System an, das Mineralien mit niedrigeren Schmelzpunkten bequem nach draußen transportiert, um den Baum mit Rinde zu versorgen, die im normalen Feuer nicht brennt und selbst Bibern Verdauungsstörungen verursacht. Ein solcher Baum würde einen Kern aus hartem Stein in Form und bis zu einem gewissen Grad Struktur des Baumes hinterlassen, der ihn geschaffen hat.

Geeignete Mineralien für den Kern könnten Quarz und Korund sein. Sowohl Silizium als auch Aluminium sind im Boden weit verbreitet und für Organismen im Allgemeinen nutzlos. Der Gesteinskern würde viele Verunreinigungen von anderen Mineralien enthalten, also würde er am Ende in Farbe und Aussehen irgendwie undeutlich sein. Während die Mineralien hart sind, bezweifle ich, dass ein solches biologisch abgelagertes, hochgradig unreines Durcheinander sein würde. Was die Sprödigkeit verringern könnte.

Sowohl Quarz als auch Korund haben Schmelzpunkte im richtigen Bereich. Solange der Kern also nicht zu unrein ist, kann er die Hitze einige Stunden mit oberflächlichen Schäden überstehen. Es würde sicherlich nicht brennen. Es könnte sogar schwieriger werden. Ich bezweifle jedoch, dass irgendjemand es trotz der Form und Struktur mit Holz verwechseln würde.

Um eine andere Antwort als "Wasser brennt nicht" hinzuzufügen, können Sie Folgendes überprüfen:

Machen Sie sich so klein wie möglich

Wenn Sie eine große Oberfläche haben, haben Sie viel Fläche, durch die Sie sich erwärmen können. Wenn Sie sich klein machen, verringert sich der Bereich, den das Feuer berühren kann, wodurch es länger überleben kann, bevor es verbrennt. Stellen Sie sich vor, Sie rollen sich zusammen, Sie verstecken fast 50 % der Oberfläche! Im Falle der Pflanze wird nur die äußere Schicht die großen Schläge abbekommen, wobei der Kern der Pflanze (etwas) intakt bleibt.

Es gibt Pflanzen, die sich zusammenrollen, wenn sie berührt werden, oder wie die Venusfliegenfalle sich schließen, wenn eine Fliege da ist, sodass Pflanzen sich bewegen können. Stellen Sie sich eine Version vor, bei der sich das Ir so nah wie möglich am Boden verdichtet / verwirbelt. Weniger Oberfläche bedeutet weniger Wirkung durch das Feuer.

Schirm dich ab

Es gibt ein Material namens Aerogel , das zu etwa 99 % aus Luft besteht. Im Material ist viel Luft eingeschlossen. Aus diesem Grund ist das Zeug ein ausgezeichneter Isolator! Auf der anderen Seite des Materials ist die Hitze kaum zu spüren. Es gibt noch mehr dieser Materialien. Es gibt eine TV-Show (der Name geht nicht hervor), bei der eine Person eine Seite eines Lakens berührt, und dann wird ein Typ mit einem Flammenwerfer auf der anderen Seite verrückt. Die Folge: Seine Hand wurde etwas warm.

Die Pflanzen könnten eine Art (chemische) Reaktion haben und eine schaumartige Substanz erzeugen, die wie das Aerogel wirkt. Die Pflanzen befinden sich nicht unter Laborbedingungen, aber jede Abschirmung verlängert die Zeit, bis die Pflanze zu sehr beschädigt wird. Es könnte sein, dass die Pflanze für eine Weile immer mehr erzeugen kann, wodurch die Abschirmung „frisch“ bleibt.

Grab dich ein

Dies erfordert nicht viel Kreativität, aber es macht den Job. Bei extremer Hitze graben Sie sich ein. Drehen Sie sich in den Boden, so dass Sie einige Zentimeter unter der Erde sind. Es wird immer noch heiß sein, aber Sie haben jetzt einen Isolator, den Sie wieder einige Zeit kaufen müssen.