Seberapa tinggi sebuah pohon dapat tumbuh?

Pohon hidup tertinggi yang diketahui adalah redwood pantai (Sequoia sempervirens) bernama Hyperion, dengan tinggi sekitar 116 m (lebih tinggi daripada gedung 35 lantai). Sequoia raksasa berukuran lebih besar, tetapi tidak setinggi itu. Mengapa pohon tidak terus tumbuh semakin tinggi?

Sebagian jawabannya adalah tarikan air dari pelajaran 2. Setiap tambahan tinggi 10 m membutuhkan tarikan sebesar 0,098 MPa lagi hanya untuk menyeimbangkan gravitasi, dan jalur yang lebih panjang menambah gesekan. Jadi:

• daun di bagian atas harus bekerja pada potensial air yang lebih negatif daripada daun yang lebih rendah;
• kolom air mengalami tegangan yang lebih besar, sehingga meningkatkan risiko kavitasi;
• daun bagian atas lebih sulit menjaga selnya tetap turgid, padahal kondisi ini diperlukan agar sel dapat mengembang dan stomata tetap terbuka untuk fotosintesis.

Kavitasi terjadi ketika udara tersedot ke dalam tabung berisi air yang berada di bawah tegangan (atau gelembung membesar dari gas terlarut). Gelembung itu menyebar (emboli) dan tabung tersebut tidak lagi mampu mengalirkan air. Pohon dengan banyak tabung paralel dapat bertahan dari beberapa kegagalan, dan beberapa pohon dapat mengisi ulang tabung atau menumbuhkan xilem baru, tetapi semakin besar tegangannya, semakin banyak tabung yang gagal.

Karena hal ini, limit tarikan air menjadi semakin ketat seiring bertambahnya tinggi. Dalam penelitian terkenal tahun 2004 di Nature, George Koch dan rekan-rekannya mengukur pucuk pohon redwood yang tinggi dan memprediksi tinggi maksimum sekitar 122 hingga 130 m untuk spesies tersebut, bahkan ketika tanah memiliki banyak air. Hyperion berada beberapa meter di bawah estimasi itu. Penelitian yang sama menunjukkan bahwa daun di dekat pucuk lebih kecil dan lebih tebal, dengan lebih banyak jaringan per satuan luas. Itu adalah ciri fisiologis daun yang bekerja dengan tekanan air yang sangat terbatas.

Gravitasi dan gesekan bukan satu-satunya batas. Pohon yang lebih tinggi juga harus menopang beratnya sendiri dan bertahan dari angin, sementara akar dan daunnya harus terus berkembang. Di banyak tempat, kekurangan air tanah atau badai menghentikan pertumbuhan pohon jauh sebelum mencapai limit hidrauliknya. Di tempat-tempat basah, sejuk, dan tanpa angin yang langka, tempat redwood tumbuh subur (jalur pesisir yang sering berkabut, sehingga memberikan air tambahan ke daun), pohon-pohon mendekati limit yang telah dihitung.

Spesies tinggi lainnya mengikuti aturan yang serupa. Pohon berbunga tertinggi, mountain ash (Eucalyptus regnans) di Tasmania, mencapai sekitar 100 m.