Hoe woestijnmos urinoirs spettervrij kan maken

Een veel voorkomend woestijnmos (syntrichia caninervis) haalt zijn drinkwater niet via de wortels uit de grond, maar geheel en al via speciale bladeren uit de lucht. Het doet dit op zo’n ingenieuze manier dat het elke dag water drinkt, in plaats van eens per week, zoals andere woestijnplanten. Dat schrijven Amerikaanse en Chinese wetenschappers deze week in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Plants.

De wetenschappers bestudeerden het plantje vier jaar lang in de woestijnen van Nevada en Utah (VS) en in de Chinese Gurbantünggüt-woestijn. Het mos komt daarnaast ook veel voor in andere woestijnen op het noordelijk halfrond.

Dat het woestijnmos water uit de lucht haalt, is bijzonder. De meeste woestijnplanten, inclusief cactussen, gebruiken een uitgebreid wortelstelsel om het schaarse grondwater op te zuigen. Dit woestijnmos gebruikt de wortels alleen maar om op zijn plek te blijven en gebruikt zijn kleine blaadjes om water uit de lucht te halen.

Toch waren er al twee andere plantjes bekend ? de cactus Opuntia microdasys en het plantje Cotulla fallax, dat in sommige bergstreken voorkomt ? die water uit mist oogsten. Het woestijnmos is echter uniek in het ingenieuze watermanagementsysteem op zijn bladeren.

Water oogsten met haartjes

Om zoveel mogelijk drinkwater uit de lucht te halen, gebruikt de plant een uitgebreide gereedschapskist. De sleutel uit deze gereedschapskist is een haartje dat aan het uiteinde van elk blad uitsteekt. Elk haartje is een halve tot twee millimeter lang en vijftig micrometer breed. Samen zorgen de haartjes er voor dat het woestijnmos drinkwater kan verzamelen op drie lengteschalen.

Op de kleinste lengteschaal bevat het haartje nano- en microgroefjes. De groefjes hebben precies de juiste grootte en vorm om watermoleculen direct uit de lucht te laten condenseren en microscopische mistdruppeltjes te oogsten.

Op een iets grotere schaal dienen weerhaakjes op de haartjes als reservoir voor kleine gecondenseerde of verzamelde druppeltjes. Wanneer de druppeltjes groot genoeg zijn, vloeien ze naar de bladeren toe, met een snelheid van wel een tot twee centimeter per seconde.

Op een nog grotere schaal vormen de haartjes een soort van vangnet voor regendruppels.

Waterdemper

Daarnaast absorberen de bladeren en de haartjes zoveel energie wanneer er regendruppels op vallen, dat er veel minder druppels van de bladeren af spetteren dan bij een gewone plant. Zo oogst het woestijnmos dus nog meer water.

Ten slotte laten de onderzoekers zich door het woestijnmos inspireren om nieuwe toepassingen te maken. Het idee is om de haartjes, inclusief weerhaakjes en groefjes, kunstmatig na te maken en aan elkaar te rijgen tot een soort kunstmatig woestijnmos. Hiermee hopen ze hiermee mensen in extreem droge gebieden aan meer schoon drinkwater te helpen. Zelfs een droog gebied als de Namibische woestijn krijgt geregeld een deken van mist over zich heen, waarvan de waterdruppeltjes geoogst kunnen worden met het kunstmatige woestijnmos.

Hetzelfde principe kan gebruikt worden bij industriële processen waarvoor het nodig is om vochtige lucht droog te maken.

Tenslotte proberen de onderzoekers een praktisch urinoir te ontwerpen dat spetteren tegengaat. Dat zou veel poetswerk sparen en een stap vooruit zijn in de hygiëne. Misschien hebben we straks allemaal harige urinoirs en toiletten geïnspireerd op een mos dat groeit in de woestijn.

Wetenschapsjournalist Bennie Mols vertelde uur over dit onderwerp bij De Ochtend. Het audiofragment wordt toegevoegd zodra het beschikbaar is.

Dit artikel is verzorgd door de wetenschapsredactie van De Kennis van Nu.