Víz a lombkoronában

A szokásos esőmérők a hegyvidéki csúcsokon csak a történet felét mesélik el. A köderdők lombkoronái aktívan kiszűrik a levegőben lebegő vizet az áthaladó légtömegből, az úgynevezett rejtett csapadék révén.

A rejtett csapadék fizikai folyamata

H1

Cseppátmérő és Stokes-törvény

A ködcseppek átlagos átmérője 5 és 35 mikron között van. Túl könnyűek ahhoz, hogy a gravitáció leessenek, ezért mindaddig lebegnek, amíg a 15–45 km/h sebességgel fújó hegyi szél bele nem sodorja őket a lombozatba.

Mechanizmus: tehetetlenségi ütközés
H2

Lombnedvesedés és átcsepegés

A megkötött cseppek a tűlevelek hegyein és a mohaszálakon gyülekeznek. Amikor súlyuk meghaladja a felületi feszültséget, a víz az alsóbb rétegekbe csepeg átcsepegésként, vagy a fa kérgén lefolyva törzsmenti lefolyásként távozik.

Törzsmenti lefolyás: a teljes hidrológiai bevétel 8%–18%-a
H3

A párologtatási veszteség csökkenése

Mivel a levelek telített levegőben folyamatos folyadékfilmmel borítottak, a gőznyomáshiány közel nullára csökken. A fák gyakorlatilag leállítják a transzspirációt, így a talajnedvesség megmarad a folyóvízi lefolyás számára.

Evapotranspirációs hiány: < 1.5 mm/nap
Mikroszkopikus vízcseppek közelképe a hegyi moha finom levelein
Lombfelfogó cseppek Makrofotográfia 10x

A szivacshatás a hegyi talajokban

A magas tengerszint feletti szerves talajok (Histosolok és Andisolok) rendkívül nagy mennyiségű vizet tartanak vissza. Ha a köderdőket legelőnek irtják ki, a száraz évszakbeli teljes vízhozam akár 50%-kal is csökkenhet, még akkor is, ha a helyi csapadékmennyiség változatlan marad.

A vízbevétel elemzése: eső vs. felhőbeli vízfogás

Hegyvidéki térség Mért éves csapadék További felhőbeli vízfogás A vízgyűjtő relatív növekedése
Monteverde, Costa Rica (csendes-óceáni lejtő) 2,450 mm + 860 mm + 35.1%
Luquillo-hegység, Puerto Rico 3,800 mm + 720 mm + 18.9%
Kinabalu-hegy, Borneó (gerinc) 2,900 mm + 1,120 mm + 38.6%
Andok Cordillera Central, Kolumbia 2,100 mm + 930 mm + 44.2%

Hidrológiai alapelvek

A rejtett csapadék a köd, a pára vagy az alacsonyan szálló felhők által a növényi felületeken lerakódó légköri nedvességre utal, amelyet a nyílt tölcséres esőmérők nem rögzítenek. Ezt a bonyolult növényi felépítés mechanikusan fogja fel.

Ahogy a felfogott felhőnedvesség a ferdén álló fák kérgén lefolyik, feloldja a por és zuzmótelepek által lerakott nitrogént, káliumot és szerves savakat, és tápanyagban gazdag folyadékot juttat közvetlenül a gyökérzónába.

A bonyolult lombkoronarétegek és a vastag szerves bryophyta-szivacs lassító hatása nélkül az eső azonnal az ásványi talajra zúdul, ami súlyos felszíni eróziót, iszaposodást és az alsóbb szakaszokon kiszámíthatatlan villámárvizeket okoz.