Должны ли мы вырубить все дубы? Неожиданная связь между деревьями и загрязнением воздуха

В своем исследовании Том Шарки, заслуженный профессор Мичиганского государственного университета, ставит интригующий вопрос: нужно ли вырубить все дубы?

Хотя это предложение может показаться радикальным, оно вытекает из последних исследований его группы, посвященных выбросам изопрена и их влиянию на качество воздуха. Результаты этих исследований, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, проливают свет на сложную взаимосвязь между растениями, производством изопрена и изменением климата.

Изопрен - соединение, выделяемое такими растениями, как дубы и тополя, - играет важную роль как в качестве воздуха, так и в жизнестойкости растений. С одной стороны, изопрен может усугублять плохое качество воздуха, способствуя образованию твердых частиц и низкоатмосферного озона. С другой стороны, он повышает качество воздуха и помогает растениям противостоять таким стрессовым факторам, как насекомые и высокие температуры.

Возникает важный вопрос: каков правильный баланс? Должны ли растения производить больше изопрена для повышения устойчивости к внешним воздействиям или сократить его выбросы для предотвращения загрязнения воздуха? Шарки подчеркивает, что понимание этих фундаментальных вопросов необходимо для принятия эффективных решений.

Изопрен: Скрытый игрок

Изопрен, несмотря на то, что он является вторым по величине выброса углеводородом на Земле, остается относительно малоизвестным для широкой публики. Шарки отмечает его значимость, говоря: "Он долгое время оставался за кадром, но он невероятно важен". Это соединение привлекло к себе внимание в 1980-х годах, когда президент Рональд Рейган ошибочно заявил, что деревья загрязняют воздух больше, чем автомобили. Однако в утверждении Рейгана была доля правды.

Изопрен взаимодействует с соединениями оксида азота, присутствующими в загрязнении воздуха от угольных электростанций и автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Это взаимодействие приводит к образованию озона, аэрозолей и других вредных побочных продуктов, пагубно влияющих как на человека, так и на растения. Шарки объясняет, что, когда загрязненный воздух движется через город, а затем через лес, образуется токсичная комбинация, в результате чего качество воздуха на ветру от города оказывается хуже, чем в самом городе.

Разгадка тайн изопрена

При поддержке Национального научного фонда Шарки и его сотрудники углубляются в понимание биомолекулярных процессов, участвующих в производстве изопрена растениями. Их цель - выяснить, как влияют на эти процессы факторы окружающей среды, в частности, изменение климата.

До недавней публикации исследователи знали, что некоторые растения вырабатывают изопрен в процессе фотосинтеза. Они также знали, что повышение уровня углекислого газа снижает выработку изопрена, а повышение температуры ускоряет ее. В исследовании, проведенном группой специалистов МГУ, была поставлена задача определить, какой из этих эффектов в конечном итоге возобладает.

Исследование, проведенное Шарки и его командой, подчеркивает сложность баланса между устойчивостью растений и качеством воздуха. Оно подчеркивает необходимость междисциплинарного сотрудничества для поиска устойчивых решений.