Des chercheurs révèlent comment un arbuste commun du désert récupère efficacement l’eau de l’air

Une équipe de scientifiques, dirigée par l’associée postdoctorale Marieh Al-Handawi et le professeur de chimie Panče Naumov du Smart Materials Lab de NYU Abu Dhabi et du Center for Smart Engineering Materials (CSEM) de l’Institut de NYU Abu Dhabi, a révélé le mécanisme d’une plante du désert originaire de les Émirats arabes unis utilisent pour capter l’humidité de l’air du désert afin de survivre.

L’identification de ce mécanisme unique, dans lequel la plante excrète des sels pour extraire et condenser l’eau à la surface de ses feuilles, a le potentiel d’inspirer le développement de nouvelles technologies et d’améliorer celles existantes telles que l’ensemencement des nuages, pour exploiter les ressources en eau atmosphériques. .

Tamarix aphylla, ou athel tamaris, est un arbuste halophile du désert, ce qui signifie qu’il peut survivre dans des conditions hypersalines. Au fil du temps, la plante a évolué pour tirer pleinement parti de l’humidité et du brouillard qui prévalent aux Émirats arabes unis.

De nombreuses plantes et animaux qui habitent les régions arides ont développé des mécanismes de collecte d’eau et des traits morphophysiologiques qui leur ont donné la capacité d’utiliser des sources d’eau abondantes et inexploitées telles que le brouillard et la rosée. Les principes fondamentaux régissant cette collecte naturelle d’eau servent d’inspiration aux technologies émergentes de collecte d’eau, développées pour maximiser l’efficacité des méthodes existantes de collecte de l’humidité aérienne.

Dans l’article intitulé « Récolte de l’humidité aérienne avec des excrétions de sel hygroscopiques naturelles », publié dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences les chercheurs présentent leur exploration des aspects physicochimiques des mécanismes de libération de sel et de collecte d’eau par Tamarix aphylla qui lui ont permis de prospérer dans les sables hypersalins.

La plante absorbe l’eau salée du sol par ses racines, filtre le sel et expulse la solution saline concentrée sur la surface externe de ses feuilles. Les chercheurs ont découvert qu’à mesure que la solution saline s’évaporait, elle se transformait en un mélange cristallin hygroscopique composé d’au moins 10 minéraux différents.

Il a été découvert que certains de ces cristaux de sel ont la capacité d’attirer l’humidité de l’air même lorsque les niveaux d’humidité sont raisonnablement bas (~ 55 % d’humidité relative). Cette humidité se condense à la surface des feuilles de la plante et est ensuite absorbée.

“Nos découvertes révèlent non seulement un mécanisme complexe et naturel unique pour l’utilisation de l’eau, mais elles ouvrent également des perspectives pour la conception de formulations respectueuses de l’environnement basées sur un mélange de sels biogéniques qui pourraient être utilisées pour la récolte efficace de l’eau aérienne ou l’ensemencement de nuages ​​à faible humidité”, a déclaré auteur principal Al-Handawi.

“Cela promet de révolutionner les pratiques d’ensemencement des nuages ​​en les rendant plus efficaces et plus respectueuses de l’environnement, tout en s’alignant également sur notre responsabilité d’utiliser judicieusement les rares ressources en eau de la planète.”

La rareté mondiale de l’eau douce a stimulé la recherche sur des technologies alternatives de collecte de l’eau pour compléter les ressources conventionnelles existantes dans les régions soumises à un stress hydrique. Dans un contexte plus large, ce mécanisme naturel développé par l’équipe de recherche pour récolter l’humidité en utilisant des sels inoffensifs pour l’environnement comme adsorbants d’humidité pourrait fournir une approche bioinspirée qui complète les technologies actuellement disponibles de collecte d’eau ou d’ensemencement de nuages.