Warum nicht einfrieren Bäume und brechen im Winter wie kalte Rohre?

In vielen Fällen, Bäume tun In der Winterkälte gefrieren sie teilweise und platzen wie Wasserrohre in einem ungeheizten Haus. Wenn flüssiges Wasser zu Eis gefriert, Es vergrößert sein Volumen aufgrund der Art und Weise, wie sich die Wassermoleküle ausbreiten und ein festes Kristallgitter bilden. Wenn sich das Wasser in einem geschlossenen Gefäß befindet, Beim Gefrieren und Ausdehnen kann es so stark drücken, dass der Behälter platzt. Dieser Explosionseffekt kommt häufig in unzureichend beheizten Häusern vor, wo die Kälte dazu führt, dass die Wasserleitungen platzen. Das Flüssigkeitstransportgewebe in Bäumen (Xylem und Phloem) können als kleine Röhren angesehen werden, die Wasser und Nährstoffe durch den Baum transportieren. Auch sie können erfrieren und platzen, Dies führt dazu, dass der Baum bricht und/oder explodiert. Das Knistern oder Knallen von Schüssen, das man im Winter im Wald hört, ist das Geräusch von gefrorenen und platzenden Bäumen. Das Platzen ist aus mehreren Gründen normalerweise nicht so heftig oder tödlich für den Baum, wie Sie zunächst erwarten würden. Ein Baum verfügt über Hunderte bis Zehntausende dieser Flüssigkeitskanäle. Wenn einer platzt, Der Baum hat noch viele andere, auf die er sich verlassen kann. Außerdem, Jeder Kanal ist klein, so dass das Platzen eines einzelnen Kanals keinen großen Schaden anrichtet.

Zusätzlich zu den Flüssigkeitskanälen, Jede Zelle des Baumes ist selbst ein kleiner Wasserbeutel, der beim Gefrieren platzen kann. Wenn das Wasser in den Zellen gefriert, es ist für den Baum sofort tödlich. Während viele Bäume dem Einfrieren der Flüssigkeitstransportkanäle außerhalb der Zellen standhalten können, keiner kann das intrazelluläre Einfrieren überleben. Bäume, die in kalten Klimazonen überleben, müssen daher ihr Zellinneres vor dem Einfrieren schützen. Die Kältehärte von Bäumen wird durch viele Faktoren verursacht:

Bäume sind weicher und flexibler als Metall. Wenn das Wasser in den Kanälen und zwischen den Zellen gefriert und sich ausdehnt, Das Gewebe des Baumes kann sich etwas dehnen, anstatt zu platzen.
Zur Vorbereitung auf den Winter, Die Zellen vieler Bäume geben einen großen Teil ihres Wassergehalts ab. Weniger Wasser bedeutet eine geringere Ausdehnung beim Gefrieren. Der Baum geht in eine dehydrierte Phase über, Ruhezustand, um den Winter zu überleben.
Zur Vorbereitung auf den Winter, Manche Bäume produzieren mehr Zucker. Wenn sich dieser Zucker im Wasser auflöst, Es senkt den Gefrierpunkt des Wassers und wirkt somit wie Frostschutzmittel. In Ahornbäumen, Diese zuckerproduzierende Winterisierung kann letztendlich als Ahornsirup auf Ihren Pfannkuchen enden.
Einige Bäume nutzen die Unterkühlung. Bei Unterkühlung, Wasser kann weit unter seinem herkömmlichen Gefrierpunkt flüssig gehalten werden, wenn keine Keimzentren vorhanden sind, an denen sich Eiskristalle bilden können. Kredit:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2014/01/15/why-dont-trees-freeze-and-burst-in-the-winter-like-cold-pipes/