Flora resistente al fuego

Esta pregunta está relacionada con: Fauna resistente al fuego

He estado reflexionando sobre el concepto de una historia corta donde una expedición científica descubrió un planeta con una gran cantidad de hidrógeno libre y oxígeno en la atmósfera.

Esto es causado por un cristal de unobtanium diseminado en la superficie del planeta que actúa como catalizador, dividiendo el agua en hidrógeno y oxígeno y absorbiendo calor y luz solar para hacerlo. (Ese calor luego se libera de nuevo al medio ambiente cuando los gases se queman).

La atmósfera resultante es altamente inflamable y, como resultado, los incendios repentinos son una ocurrencia común. Estos implican una explosión de calor y llamas e incluso explosiones leves, pero también terminan muy rápidamente. Los frentes de llamas de movimiento muy rápido barren la atmósfera, con un promedio de al menos uno por día, pero pasan en cuestión de momentos. El agua cae del cielo después del incendio repentino y luego se divide nuevamente en oxígeno e hidrógeno una vez más por los cristales de unobtanium.

Suponiendo que la vida vegetal haya evolucionado para sobrevivir en estas condiciones, ¿qué adaptaciones podrían hacer para sobrevivir? En la tierra, las plantas tienden a tener semillas que sobreviven o permiten que las hojas se quemen y luego vuelvan a brotar. Sin embargo, ninguna táctica sería efectiva contra incendios casi diarios.

Respuestas (6)

Si el flashfire se mueve muy rápido, probablemente no tendrá la capacidad de encender realmente nada. Dependiendo del calor, de todos modos. Tuvimos un experimento en la clase de química donde se encendió un globo lleno de hidrógeno. Incluso a corta distancia, no encendió nada y se podía hacer de forma segura contra las tejas del techo y con gente en la habitación.

Lo más probable es que la flora no se adaptara para ser resistente al fuego en absoluto; evolucionaría para ser resistente a las explosiones de calor. Normalmente, diría que bastaría con una fina capa de agua, pero dado que los cristales de unobtanium la drenarían, probablemente sería alguna otra sustancia similar a un refrigerante que pueda absorber el calor entrante.

El mejor tipo de plantas podría incluso utilizar el calor capturado para algún tipo de proceso. Lo más lógico sería usar la energía capturada para desplegar las hojas de la planta para atrapar la lluvia que cae.

Eso haría que la mayor parte de la flora estuviera inactiva durante gran parte del día, pero cuando llega el flashfire, todos abren sus hojas para atrapar el agua que cae. Que probablemente se usaría en parte para crear una nueva capa de material refrigerante.

(Honestamente, creo que la vida vegetal debería tener más miedo de los cristales de unobtanium que desgarrarán el agua dentro de ellos por la explosión de calor)

Además de no crecer cerca de estos cristales, ¿hay otra adaptación que estas plantas podrían tener para permitirles vivir con la amenaza que estos cristales causan?
Esa es una pregunta difícil de responder, sin saber cómo funcionan esos cristales. Lo cual, considerando que son un dispositivo de trama, es probablemente "misteriosa". Entonces podrían tener uno, por supuesto, pero tendría que abordarse en la historia de alguna manera.
@Flotolk Si los cristales funcionan solo como un catalizador (es decir, el agua que los toca se divide, pero no atrae activamente el agua hacia sí misma), entonces una adaptación sería que si una planta toca un cristal, las células en contacto directo podrían secarse y endurecen, volviéndose impermeables al agua, mientras que el resto de la planta no se ve afectado. Otra posibilidad es que las celdas permitan la entrada de agua, pero no la salida. Las plantas terrestres permiten que el agua se evapore, pero estas plantas alienígenas no tendrían que funcionar de la misma manera.
@Flotolk Aquí hay otra idea interesante para una adaptación de plantas alienígenas... Dado que los cristales catalizan el agua a hidrógeno y oxígeno, ¿por qué no darles a las plantas una forma de crear el agua que necesitan al combinar oxígeno e hidrógeno nuevamente en agua, tal vez usando concentrado? la luz del sol o el calor de la atmósfera diaria quemando. Después de todo, las plantas son solo pequeñas fábricas de productos químicos que crean todo tipo de compuestos útiles a partir del agua, la luz solar y los minerales que roban del suelo.

En una quemadura repentina, suponiendo que el calor no sea súper intenso, la mayoría de las plantas (y animales) tendrían algún tipo de capa reflectante de calor. La mayor parte de la banda IR se reflejaría. Los humanos pueden tomar algunas bolas de fuego bastante grandes sin quemarse, solo perder cabello y quemaduras leves. Si se trata de una quemadura de corta duración, la protección no necesita ser tanta.

Creo que ir con la flora del desierto podría ser un lugar para comenzar. Los cactus tienen espinas, en parte para mantener alejados a los animales hambrientos, pero también ayudan a dar sombra y, al mismo tiempo, tienen una pequeña superficie para perder agua y estar sujetos al calor del sol.

Así que creo que muchas plantas tendrían muchas espinas. También diría que las plantas con hojas serían mucho más gruesas, más parecidas al cuero para ser más resistentes al calor durante períodos cortos de tiempo.

Por último, algunas plantas tendrán reacciones como la trampa Venus Fly, solo que más rápida, donde se cierran ante el primer indicio de una tormenta de fuego, algo así como las anémonas.

Las espinas finas se queman muy fácilmente. Otros mecanismos defensivos son necesarios cuando abunda el fuego.
Solo necesitan resistir unos segundos de llama, ya sea duro como un hueso o 'suculento' (lleno de agua) puede resistir fácilmente una explosión corta.
Las puntas de las espinas suelen ser muy afiladas y se quemarán con una breve exposición a las llamas.

Hay plantas resistentes al fuego en la Tierra a las que puedes modelar.
Las secoyas son bastante difíciles de quemar. Recuerdo haber visto un video de un tipo que sostenía un soplete en un trozo de secoya y no se encendía. Todavía no he encontrado el video.

https://www.youtube.com/watch?v=BIWc8jntIl0 tiene un poco de información sobre secoyas.

También: Resistencia al fuego El alto nivel de ácido tánico en la madera y la corteza en combinación con el grosor de la corteza (6-12") ayudan a proporcionar resistencia a los incendios naturales y provocados por el hombre. La capa de crecimiento, protegida por el grueso corteza, permite que ocurra un proceso de curación después del daño.

Si quiere ir con una respuesta de otro mundo, ¿por qué sus plantas tienen que estar basadas en carbono? Las plantas a base de silicio serían más resistentes al fuego.
Tal vez plantas a base de carbono pero con una cáscara endurecida. El diamante es carbono, y tienes que calentarlo bastante antes de que se queme.
¿Qué tal algún tipo de capa de limo que excretan las plantas que actúa como un extintor de incendios natural?
Realmente no se necesitaría mucha protección para evitar que algo se queme durante un estallido relámpago como el que describes.

Si toma una hoja de papel normal, puede sostener una cerilla en el centro durante unos segundos con solo un poco de oscurecimiento, pero si la sostiene en el borde del papel, se encenderá de inmediato. Entonces, tal vez las plantas que no tienen hojas normales donde los bordes pueden engancharse fácilmente. Las hojas podrían ser más gruesas y redondeadas para evitar que se enganchen fácilmente.

Parece que las ondas expansivas de alta presión serían la mayor amenaza.
http://io9.com/hydrogen-explosion-vs-oxygen-explosion-which-one-wi-1529540558
Es un video bastante interesante sobre la quema de hidrógeno y oxígeno en comparación con la quema por sí solo.
Lo más probable es que sus plantas se adhieran al suelo o al menos sean muy elásticas para disminuir la posibilidad de que se desgarren por el exceso de presión.
https://www.youtube.com/watch?v=G46oncRAaTQ

Existe la teoría de que las secoyas (secuoyas) no solo son resistentes al fuego, sino que en realidad dependen de los incendios forestales para prosperar. Sus conos caen sin abrir y no permiten que broten las semillas. El fuego puede abrir conos, lo que también significa que el suelo del bosque se ha limpiado y ahora hay espacio para que crezcan nuevas plántulas. Lamentablemente, no es muy útil en lugares donde ocurren incendios a diario, ni una vez por siglo.
@Agent_L Tienes razón, y definitivamente he escuchado eso antes, aunque siendo California, no es una vez por siglo, más bien una vez por año. El primer video de Youtube tiene una parte en la que el tipo habla sobre toda la maleza alrededor de las secuoyas que normalmente no estaría allí debido a la intervención humana para detener los incendios. Casi te hace preguntarte si los humanos podrían hacer que las secuoyas se extinguieran simplemente combatiendo todos los incendios forestales... Extraño.

La premisa es un poco defectuosa para empezar. En primer lugar, la concentración de hidrógeno tendrá que superar las 0,04 atmósferas (suponiendo concentraciones de oxígeno aproximadamente normales en la Tierra); por encima de eso se quemará espontáneamente. Eso no es un gran problema. Lo que es un gran problema es que la combustión será explosiva. Si la ignición es rara, sus plantas (y animales) se romperán en pedazos por la presión, no por el calor.

Para tener una idea de lo malo que es esto, podemos tomar el resultado de que liberamos unos 32 kJ de energía por gramo de agua creada ( ver aquí y el proceso inverso). Si el agua hubiera comenzado a 20 °C, se necesitan menos de 3 kJ para que se vaporice, dejando 29 kJ adicionales para calentar el vapor a unos 15 000 °C tostados si pudiera mantenerlo en su lugar. Que no puedes. De la ley de los gases ideales, pV = nRT y T aumentaron 50x mientras que n disminuyó 2/3 (2H2 + O2 = 2H2O), por lo que su presión y/o volumen deben aumentar aproximadamente 30x. Incluso con una mezcla diluida como el 4%, esto más que duplica la presión atmosférica en cuestión de una fracción de segundo.

Así que me temo que tus plantas volarán en pedazos.

Si ignoramos eso, entonces cualquier planta sin hojas delgadas evitará prenderse fuego. Los cactus, el musgo, las suculentas, los troncos de los árboles, etc., no se incendian fácilmente debido a su alto contenido de humedad o al grosor de sus tallos. (Los troncos de los árboles no se queman fácilmente porque necesita un área de superficie alta para dejar escapar suficientes gases para combinarlos con el oxígeno; hasta que la madera esté muy, muy caliente (por ejemplo, en una chimenea durante mucho tiempo), no sale suficiente gas para sostener combustión.)

Si la evolución ha estado ocurriendo durante mucho tiempo, supongo que la mayoría de las plantas tendrían una cubierta mucosa transparente para absorber el destello de calor del fuego. Si es lo suficientemente grueso, podría incluso ayudar a absorber el daño mecánico de las explosiones.

Tengo un poco de curiosidad por la palabra espontáneo, ya que me hace pensar en fuego sin chispa. Encontré un buen video que muestra la diferencia entre el hidrógeno puro y la mezcla de hidrógeno + oxígeno, y tienes razón, la onda de presión sería un gran problema. Dos posibles soluciones: 1. los cristales están en bolsillos en lugar de estar distribuidos uniformemente, lo que significa que obtendría bolsas/nubes de hidrógeno más concentradas en ciertas áreas. 2. La mejor mezcla es entre 71% y 80% de hidrógeno. Más o menos y la combustión se ralentiza un poco. Bonificación: el hidrógeno sube rápido, por lo que gran parte de la presión estaría muy por encima del suelo.
@ AndyD273: se mezclará mucho antes de que el hidrógeno suba mucho. Además, con 71-80% de hidrógeno, el oxígeno es limitante. Nada podría respirar después de la combustión.
Ese es mi punto. Según otras cosas que he leído, el hidrógeno se encenderá en el aire en concentraciones tan bajas como el 10%. El 71%-80% es simplemente la mezcla óptima si quieres hacer una explosión realmente grande y realmente rápida. Al 10% más o menos obtendrías llamas y una explosión más pequeña. Agregue otros gases a la mezcla (ya que una atmósfera pura de hidrógeno/oxígeno probablemente no sea posible) y la explosión sería destructiva pero no consumiría todo... Encontré un video donde se observaban árboles durante una prueba de bomba nuclear, y cuando el golpe de onda de presión se doblaron como locos, pero no se rompieron. Es posible.
@ AndyD273 - Ser disparado desde diferentes direcciones e intensidades a diario es diferente a una explosión única que parece impresionante. Tenga en cuenta, por ejemplo, que incluso los vientos fuertes atrofiarán en gran medida a los árboles y evitarán que crezcan los grandes; No hace falta caminar mucho por el suelo para matar todas las plantas, incluso las más resistentes, como la hierba. (Y caminar se aplica bien bajo una presión de 1 atm, aunque es cierto que el césped no tiene problemas con un paso por día).

Los líquenes y otras plantas de la Resurrección son probablemente las más adecuadas para ese entorno, específicamente la falta de agua disponible y la resistencia a los incendios repentinos. Es probable que otras plantas evolucionen junto a las plantas de la resurrección o las parasiten, tal vez plantas cubiertas de líquenes, rocas llenas de colonias de líquenes, parches de musgo que liberan CO2 cuando la humedad desciende por debajo del x%, etc.

Aunque, como dijo Erik, la mayor amenaza sería que los cristales de unobtanium en la arena y el polvo cayeran sobre las plantas y destruyeran sus tejidos.

Tanto tu flora como tu fauna tendrán que basarse en una biología muy exótica, porque no podría contener agua. La química básica de la vida tendría que ser muy diferente, así que no estoy seguro de cómo puedes definir las plantas. Las plantas (definidas como formas de vida que usan energía solar) no son necesarias en su planeta, porque los cristales de unobtainium hacen el trabajo que hacen las plantas en la Tierra (capturan la energía solar y brindan sustento a otras formas de vida).

En tal planeta, con abundante energía libre de oxidación de hidrógeno, habría muy pocas ventajas para el lento estilo de vida sedentario de las plantas.

Mientras mantenga el agua alejada de los cristales, no veo ningún problema. El agua puede existir dentro de plantas y animales siempre y cuando la mantengan dentro de ellos mismos.
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