Perché gli alberi non si congelano e non scoppiano in inverno come tubi freddi?

In molti casi, Questo incanalamento viene spesso realizzato stratificando vari materiali con diverse proprietà termiche ed elettriche fare gelano parzialmente nel freddo invernale e scoppiano come tubi idraulici in una casa non riscaldata. Quando l'acqua liquida si congela in ghiaccio, si espande di volume a causa del modo in cui le molecole d'acqua si diffondono per formare un solido reticolo cristallino. Se l'acqua è contenuta in un recipiente chiuso, può premere così forte da congelarsi e espandersi da far scoppiare il contenitore. Questo effetto esplosivo è comune nelle case non sufficientemente riscaldate, dove il freddo fa scoppiare i tubi dell'impianto idraulico. Il tessuto di trasporto dei fluidi negli alberi (xilema e floema) possono essere visti come piccoli tubi che trasportano acqua e sostanze nutritive attraverso l'albero. Anche loro possono congelarsi e scoppiare, provocando la rottura e/o l'esplosione dell'albero. Il crepitio o lo scoppio di uno sparo che si sente nella foresta in inverno è il suono degli alberi che si congelano e scoppiano. L'esplosione di solito non è così violenta o mortale per l'albero come potresti aspettarti inizialmente per alcuni motivi. Un albero ha da centinaia a decine di migliaia di questi canali fluidi. Se uno scoppia, l'albero ha molti altri su cui fare affidamento. inoltre, ogni canale è piccolo, in modo che l'esplosione di un singolo canale non causi molti danni.

Oltre ai canali del fluido, ogni cellula dell'albero è essa stessa un piccolo sacchetto d'acqua che può scoppiare dopo essere stato congelato. Se l'acqua all'interno delle cellule si congela, è immediatamente fatale per l'albero. Mentre molti alberi possono resistere al congelamento dei canali di trasporto dei fluidi all'esterno delle cellule, nessuno può sopravvivere al congelamento intracellulare. Gli alberi che sopravvivono nei climi freddi devono quindi proteggere l'interno delle loro cellule dal gelo. La resistenza al freddo degli alberi è causata da molti fattori:

Gli alberi sono più morbidi e flessibili del metallo. Quando l'acqua nei canali e tra le cellule si congela e si espande, il tessuto dell'albero può allungarsi leggermente invece di scoppiare.
In preparazione per l'inverno, le cellule di molti alberi eliminano gran parte del loro contenuto d'acqua. Meno acqua significa meno espansione al congelamento. L'albero entra in un disidratato, stato dormiente per sopravvivere all'inverno.
In preparazione per l'inverno, alcuni alberi producono più zucchero. Quando questo zucchero si scioglie nell'acqua, abbassa il punto di congelamento dell'acqua e agisce quindi come antigelo. Negli aceri, questo inverno che produce zucchero può alla fine trasformarsi in sciroppo d'acero sui tuoi pancake.
Alcuni alberi sfruttano il supercooling. In superraffreddamento, l'acqua può essere mantenuta liquida ben al di sotto del suo punto di congelamento tradizionale se non ci sono centri di nucleazione su cui i cristalli di ghiaccio possono iniziare a formarsi. Credito:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2014/01/15/why-dont-trees-freeze-and-burst-in-the-winter-like-cold-pipes/