Озон "съест" 20% урожая к 2030 году

Группа ученых из Университета штата Иллинойс в течение двух лет вела полевые исследования по влиянию озона на урожайность. Выводы неутешительные: озон может приводить к снижению урожайности культур. Исследование проводилось на сое, но, возможно, оно касается и других не менее важных продовольственных растений.

Люди в основном думают, что озон находится высоко, в верхних слоях атмосферы, и защищает Землю от ультрафиолетового излучения. Однако внизу, у поверхности Земли, озон является загрязнителем, который, как теперь выяснилось, может нанести серьезный вред сельскохозяйственным культурам.

Озон – это химически активное вещество, которое легко вступает в реакцию с клеточными мембранами и различными белками, что у человека может вызвать повреждение органов дыхания. Озон также вредит растениям, замедляя фотосинтез и ускоряя старение. В результате растения поглощают меньше углерода, что снижает урожайность. Американские ученые впервые доказали, что текущие уровни загрязнения озоном уже достаточно высоки, чтобы нанести заметный вред сельскому хозяйству.

В растениях озон начинает химические реакции очень быстро - сразу после попадания внутрь растения через устьица в листьях. В результате могут образовываться другие радикалы кислорода, а также перекись водорода. В конечном счете ряд каскадных реакций приводит к снижению фотосинтеза и проводимости устьиц. При достаточно высокой концентрации озона клетки растений гибнут, и это хорошо заметно по "сгоревшим" листьям и черным некротическим пятнам.

Ученые исследовали реакцию 7 различных генотипов сои при 8 восьми уровнях концентрации озона (от 38 частей на миллиард до 200 частей на миллиард). Последний уровень очень высокий, но часто встречается в сильно загрязненных районах Китая и Индии.

Исследователи обнаружили, что любое увеличение концентрации озона вызывало негативные последствия и приводило к снижению урожайности сои: примерно на половину бушеля с акра (на 36 л с 0,4 га) для каждой дополнительной части на миллиард. Если учесть, что концентрация озона растет, то каждый год к потере добавляются по 15 бушелей с акра.

Ученые подсчитали, что дальнейшее увеличение концентрации озона такими темпами увеличит потерю урожайности сои на 9-20% к 2030 году.