Budú nás stromy zabíjať? Pokiaľ sa Zem oteplí až príliš, je to možné
Listnaté stromy môžu znečisťovať vzduch.
Listnaté stromy môžu znečisťovať vzduch. Je to známe už dlhšiu dobu, nový výskum ale ukázal, ako veľmi a za akých okolností – najmä s ohľadom na stále sa zrýchľujúce klimatické zmeny.
„Mali by sme vyrúbať všetky duby?“ pýta sa Tom Sharkey, univerzitný profesor v Inštitúte odolnosti rastlín na Michiganskej štátnej univerzite. Vedec samozrejme kladie túto otázku zámerne provokatívne, nenavrhuje vyrúbanie všetkých dubov na Zemi. Napriek tomu vec pokladá za relevantnú, doviedol ho k nej vlastný výskum, ktorý teraz vyšiel v odbornom časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.
Jeho tím zistil, že na otepľujúcej sa planéte budú rastliny, ako sú duby a topole, vypúšťať viac zlúčeniny izoprén, ktorá zhoršuje kvalitu ovzdušia a prispieva k vzniku problematických pevných častíc a ozónu v nízkych vrstvách atmosféry. V prírode je ale len málokedy niečo jednostranné. A je to tak aj pri izopréne.
Ten totiž môže zlepšiť kvalitu čistého vzduchu a zároveň urobiť rastliny odolnejšie voči stresovým faktorom vrátane útokov hmyzu a vysokých teplôt. „Chceme, aby rastliny vytvárali viac izoprénu, aby boli odolnejšie, alebo chceme, aby ho vytvárali menej, aby nezhoršoval znečistenie ovzdušia? Aká je tá správna rovnováha?“ pýta sa vedec.
Štúdiu izoprénu zasvätil život
Profesor Sharkey sa venuje štúdiu izoprénu už viac ako pol storočia. Zaujíma ho hlavne, ako súvisí s rastom rastlín. Táto látka je síce dôležitá, ale podľa neho podceňovaná. Izoprén z rastlín je totiž druhým najvýznamnejším uhľovodíkom, ktorý sa na Zemi uvoľňuje do vzduchu. Hneď po emisiách metánu z ľudskej činnosti. „Napriek tomu o ňom väčšina ľudí nikdy nepočula,“ povzdychol si Sharkey. „Dlho bol v pozadí, ale je nesmierne dôležitý,“ hovorí.
Prvýkrát sa o ňom začalo hovoriť v 80. rokoch 20. storočia, keď vtedajší americký prezident Ronald Reagan nepravdivo tvrdil, že stromy produkujú viac znečistenia ako automobily. Izoprén interaguje so zlúčeninami oxidov dusíka, ktoré sa nachádzajú v znečistenom ovzduší produkovanom uhoľnými elektrárňami a spaľovacími motormi v automobiloch. Tieto reakcie vytvárajú ozón, aerosóly a ďalšie vedľajšie produkty, ktoré sú nezdravé pre ľudí aj rastliny.
„Dochádza k zaujímavému javu, kedy sa vzduch pohybuje mestskou krajinou, zachytáva oxidy dusíka, potom sa pohybuje nad lesom a vytvára toxickú zmes,“ vysvetľuje Sharkey. „Kvalita ovzdušia po vetre od mesta je často horšia ako kvalita ovzdušia v meste samotnom.“
Čo škodí viac?
Sharkey a jeho tím teraz pracujú na lepšom pochopení biomolekulárnych procesov, ktoré rastliny používajú na výrobu izoprénu. Výskumníkov zaujíma najmä to, ako sú tieto procesy ovplyvňované životným prostredím, najmä v súvislosti so zmenou klímy.
Vedci už predtým vedeli, že niektoré rastliny produkujú izoprén pri fotosyntéze. Vedeli tiež, že zmeny, ktorými teraz vplyvom ľudskej činnosti planéta prechádza, majú na produkciu izoprénu rôzne dopady. Zvyšujúci sa obsah oxidu uhličitého v atmosfére výrobu izoprénu znižuje, ale vyššie teploty ju naopak zväčšujú.
Výskumníkov teda teraz zaujímalo, ktorý z týchto efektov bude silnejší, alebo či sa nejako navzájom vyváža. A objavili regulačný proces, ktorý výrobu izoprénu riadi.
„Môžeme povedať, že vplyv teploty prevažuje nad vplyvom oxidu uhličitého,“ uviedli. „V čase, keď sa teplota dostane k +35 stupňom Celzia, už v podstate nedochádza k žiadnemu potlačeniu CO2. Izoprén sa uvoľňuje ako šialený.“
Vo svojich pokusoch, pri ktorých použili rastliny topoľa, tiež zistili, že keď sa list oteplí o 10 stupňov Celzia, jeho emisie izoprénu sa zvýšia viac ako desaťkrát. Tento objav pomôže vedcom lepšie predvídať, koľko izoprénu budú rastliny v budúcnosti do vzduchu uvoľňovať. A teda aj to, ako veľmi môžu prispievať k znečisťovaniu ovzdušia.
