Woda zatrzymywana w koronach drzew

Standardowe pluviometry pokazują na górskich szczytach tylko połowę obrazu. Korony lasów chmurowych aktywnie wyłapują zawieszoną wodę z przepływającego powietrza w procesie opadów ukrytych.

Fizyczny proces opadów ukrytych

H1

Średnica kropel a prawo Stokesa

Kropelki mgły chmurowej mają zwykle od 5 do 35 mikrometrów średnicy. Są zbyt lekkie, by opadać pod wpływem grawitacji, i pozostają w zawiesinie, dopóki wiatry górskie o prędkości 15–45 km/h nie wepchną ich w listowie.

Mechanizm: zderzenie bezwładnościowe
H2

Zwilżanie liści a przelew podkoronowy

Przechwycone krople gromadzą się na końcach igieł i pędach mchów. Gdy ich ciężar przewyższy napięcie powierzchniowe, woda spada do niższych warstw jako przelew podkoronowy albo spływa po korze drzew jako spływ pniowy.

Objętość spływu pniowego: 8%–18% całkowitego dopływu hydrologicznego
H3

Ograniczenie strat na transpiracji

Ponieważ liście pozostają pokryte ciągłą warstwą cieczy w nasyconym powietrzu, deficyt prężności pary wodnej zbliża się do zera. Drzewa niemal przestają transpirować, dzięki czemu wilgoć gruntowa pozostaje dla odpływu rzecznego.

Deficyt ewapotranspiracji: < 1.5 mm/dzień
Zbliżenie na mikroskopijne krople wody uwięzione na delikatnych liściach górskich mchów
Kropelki przechwycone przez liście Makrofotografia 10x

Efekt gąbki w górskich glebach

Wysokogórskie gleby organiczne (histosole i andosole) zatrzymują niezwykle dużo wody. Gdy lasy chmurowe są wycinane pod pastwiska, łączny odpływ rzeczny w porze suchej może spaść nawet o 50%, mimo że lokalne opady pozostają takie same.

Rozkład dopływu wody: deszcz a przechwytywanie z chmur

Region górski Zmierzone roczne opady Dodatkowe przechwytywanie z chmur Względny wzrost zasilania zlewni
Monteverde, Kostaryka (stok pacyficzny) 2 450 mm + 860 mm + 35.1%
Góry Luquillo, Portoryko 3 800 mm + 720 mm + 18.9%
Góra Kinabalu, Borneo (grzbiet) 2 900 mm + 1 120 mm + 38.6%
Kordyliera Centralna Andów, Kolumbia 2 100 mm + 930 mm + 44.2%

Zasady hydrologiczne

Opady ukryte to wilgoć atmosferyczna osadzająca się z mgły, zamglenia lub niskich chmur na powierzchni roślin, której nie rejestrują otwarte lejkowe pluwiometry. Jest ona mechanicznie wychwytywana przez złożoną architekturę roślin.

Gdy przechwycona wilgoć z chmur spływa korą pochylonych drzew, rozpuszcza azot, potas i kwasy organiczne osadzone przez pył oraz kolonie porostów, wprowadzając bogatą w składniki odżywcze ciecz bezpośrednio do strefy korzeniowej.

Bez złożonych warstw koron i grubej organicznej gąbki z mchów, która spowalnia przepływ, deszcz uderza od razu w glebę mineralną, powodując silną erozję powierzchniową, zamulanie oraz nagłe powodzie w dolinach poniżej.