How tall can a tree grow? - Valentin Hammoudi

Translator: Ngoc Nguyen Reviewer: Tiến Dũng Võ Văn

Với chiều cao hơn 100 mét,

Reaching heights of over 100 meters,

Californian sequoias tower over Earth’s other estimated 60,000 tree species.

cây sequoia California sừng sững như tòa tháp

so với hơn 60.000 loài cây trên Trái đất.

Growing in the misty Sierra Nevada mountains,

Mọc ở vùng núi Sierra Nevada đầy sương mù,

their massive trunks support the tallest known trees in the world.

loài cây cao nhất trên thế giới này được chống đỡ bởi những cái thân khổng lồ.

But even these behemoths seem to have their limits.

Nhưng ngay cả chúng dường như cũng có giới hạn.

No sequoia on record has been able to grow taller than 130 meters –

Theo ghi chép, không một cây sequoia nào cao hơn 130 mét -

and many researchers say these trees won’t beat that cap

và nhiều nhà nghiên cứu cho rằng chúng sẽ không thể vượt qua ngưỡng đó,

even if they live for thousands of years to come.

dù có sống thêm hàng ngàn năm.

So what exactly is stopping these trees from growing taller, forever?

Vậy, chính xác điều gì khiến chúng không thể cao mãi?

It all comes down to sap.

Tất cả đều do nhựa cây.

In order for trees to grow,

Để phát triển, cây cần vận chuyển đường thu được từ quá trình quang hợp,

they need to bring sugars obtained from photosynthesis

and nutrients brought in through the root system to wherever growth is happening.

các chất dinh dưỡng từ rễ đến các bộ phận khác của cây.

And just like blood circulates in the human body,

Và giống như máu lưu thông trong cơ thể người,

trees are designed to circulate two kinds of sap throughout their bodies –

cây được thiết kế để vận chuyển hai loại nhựa đến khắp thân,

carrying all the substances a tree’s cells need to live.

mang các dưỡng chất đến các tế bào.

The first is phloem sap.

Đầu tiên là dịch mạch rây.

Containing the sugars generated in leaves during photosynthesis,

Chứa đường sinh ra từ quá trình quang hợp,

phloem sap is thick, like honey,

dịch mạch rây đặc quánh, như mật ong,

and flows down the plant’s phloem tissue to distribute sugar throughout the tree.

và chảy xuống tế bào ống rây phân phối đường khắp cây.

By the end of its journey,

Cuối hành trình, dịch mạch rây loãng ra như nước

the phloem sap has thinned into a watery substance,

pooling at the base of the tree.

và nhập lại tại gốc.

Right beside the phloem is the tree’s other tissue type: the xylem.

Bên cạnh tế bào mạch rây là tế bào mạch gỗ.

This tissue is packed with nutrients and ions like calcium, potassium, and iron,

Các tế bào này giàu chất dinh dưỡng và ion như canxi, kali và sắt,

which the tree has absorbed through its roots.

do rễ cây hấp thụ chuyển đến các bộ phận khác của cây.

Here at the tree’s base,

Tại rễ, có những tế bào chứa nhiều khoáng chất hơn tế bào khác,

there are more of these particles in one tissue than the other,

so the water from the phloem sap is absorbed into the xylem

do đó, để cân bằng, nước từ dịch mạch rây thẩm thấu vào dịch mạch gỗ.

to correct the balance.

This process, called osmotic movement,

Quá trình này, gọi là sự thẩm thấu,

creates nutrient-rich xylem sap,

tạo ra dịch mạch gỗ giàu dinh dưỡng,

which will then travel up the trunk to spread those nutrients through the tree.

sau đó, di chuyển lên thân cây phân phối các chất dinh dưỡng.

But this journey faces a formidable obstacle: gravity.

Nhưng hành trình này phải đối mặt với một trở ngại không nhỏ: trọng lực.

To accomplish this herculean task, the xylem relies on three forces:

Để hoàn thành nhiệm vụ phi thường này, mạch gỗ phải dựa vào ba lực:

transpiration, capillary action, and root pressure.

lực hút do thoát hơi nước, hiện tượng mao dẫn, và áp suất rễ.

As part of photosynthesis, leaves open and close pores called stomata.

Là một phần của quang hợp, lá đóng mở các lỗ nhỏ, gọi là khí khổng.

These openings allow oxygen and carbon dioxide in and out of the leaf,

Khí khổng cho phép khí cacbonic và oxy lưu thông qua lá,

but they also create an opening through which water evaporates.

nó cũng tạo ra một khe hở để nước có thể bay hơi.

This evaporation, called transpiration,

Sự bay hơi này gọi là sự thoát hơi nước,

creates negative pressure in the xylem, pulling watery xylem sap up the tree.

tạo ra áp suất âm trong mạch gỗ, kéo dịch mạch gỗ di chuyển lên cây.

This pull is aided by a fundamental property of water called capillary action.

Lực kéo này được tăng cường nhờ hiện tượng mao dẫn.

In narrow tubes,

Trong mao dẫn hẹp,

the attraction between water molecules

lực liên kết giữa các phân tử nước với nhau và với thành mạch gỗ

and the adhesive forces between the water and its environment can beat out gravity.

có thể thắng trọng lực.

This capillary motion is in full effect in xylem filaments

hiện tượng mao dẫn ảnh hưởng lên toàn sợi gỗ,

thinner than human hair.

do sợi gỗ mỏng hơn tóc người.

And where these two forces pull the sap,

Khi hai lực này kéo nhựa cây,

the osmotic movement at the tree’s base creates root pressure,

hiện tượng mao dẫn tại gốc sinh ra áp suất rễ,

pushing fresh xylem sap up the trunk.

đẩy dịch mạch gỗ tươi lên thân cây.

Together these forces launch sap to dizzying heights,

Sự kết hợp của ba lực này đẩy nhựa cây lên đến độ cao chóng mặt,

distributing nutrients, and growing new leaves to photosynthesize –

phân phối chất dinh dưỡng, và hình thành lá mới để quang hợp -

far above the tree’s roots.

xa phía trên rễ cây.

But despite these sophisticated systems,

Nhưng dù những hệ thống này có tinh vi đến đâu,

every centimeter is a fight against gravity.

mỗi centimet là một cuộc chiến chống lại trọng lực.

As trees grow taller and taller,

Khi cây ngày một cao hơn,

the supply of these vital fluids begins to dwindle.

sự cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu bắt đầu suy yếu.

At a certain height,

Đạt đến độ cao nhất định,

trees can no longer afford the lost water that evaporates during photosynthesis.

cây không còn đủ nước để mất cho quá trình quang hợp.

And without the photosynthesis needed to support additional growth,

Không có quá trình quang hợp hỗ trợ cho sự tăng trưởng,

the tree instead turns its resources towards existing branches.

cây hướng các dưỡng chất tới các nhánh sẵn có.

This model, known as the “hydraulic limitation hypothesis,”

Mô hình này, được gọi là "thuyết giới hạn thủy lực",

đến nay, là lời giải thích tốt nhất

is currently our best explanation for why trees have limited heights,

cho việc vì sao chiều cao của cây lại có giới hạn,

even in perfect growing conditions.

ngay cả ở điều kiện phát triển lý tưởng.

And using this model alongside growth rates

Sử dụng mô hình này kèm với tốc độ tăng trưởng,

and known needs for nutrients and photosynthesis,

hiểu biết về nhu cầu dinh dưỡng và quá trình quang hợp,

researchers have been able to propose height limits for specific species.

các nhà nghiên cứu có thể đưa ra giới hạn chiều cao cho các loài cụ thể.

So far these limits have held up –

Đến nay, giới hạn này vẫn không có gì thay đổi -

even the world’s tallest tree still falls about fifteen meters below the cap.

ngay cả cây cao nhất thế giới

vẫn thấp hơn ngưỡng giới hạn khoảng mười lăm mét.

Researchers are still investigating the possible explanations for this limit,

Các nhà nghiên cứu vẫn đang tìm lời giải thích,

and there may not be one universal reason why trees stop growing.

và có thể không có một lý do chung nào cho việc cây ngừng phát triển.

But until we learn more,

Chờ đến lúc ta có thêm thông tin,

the height of trees is yet another way that gravity,

chiều cao của cây vẫn là

literally, shapes life on Earth.

một trong những cách trọng lực định hình sự sống trên Trái đất.