Нові дослідження показали, що рослинність відіграє несподівано велику роль в очищенні атмосфери.

За допомогою спостережень, вивчення експресії генів, і нарешті, комп'ютерного моделювання вчені з Національного центру атмосферних досліджень США (NCAR) змогли показати, що листяні рослини поглинають з повітря приблизно на третину більше хімічних забруднюючих речовин, ніж вважалося раніше.

Вертикальний сад в Іспанії очищає повітря в офісах

Нове дослідження, результати якого були опубліковані в журналі Science Express, проводилося спільно з вченими з Університету Північного Колорадо і Університету Арізони в м Боулдер, штат Колорадо. Часткова підтримка надавалася також Національним науковим фондом США (NSF), спонсором NCAR.

"Рослини очищають повітря в значно більшому ступені, ніж ми припускали", - говорить вчений з Національного центру атмосферних досліджень США Томас Карл, один з учасників дослідження. - "Вони активно споживають певні види забруднень повітря".

Дослідницька група зосередила зусилля на вивченні певного класу хімічних речовин, відомих як окислені летючі органічні речовини (ЛОВ, вони ж оVOC), викид яких в атмосферу призводить до довгострокових негативних наслідків для навколишнього середовища (і для здоров'я населення зокрема). "Наша команда домоглася значного прогресу в розумінні складних взаємодій між рослинами і атмосферою", - відзначає Енн-Марі Смолтнер з відділу атмосферних і геокосмічних наук Національного наукового фонду (NSF), який фінансував дослідження.

Отримано нові дані про роль рослин в кліматі Землі

Рослини не тільки виробляють кисень, але і очищають повітря

Різноманітні з'єднання в достатку утворюються в атмосфері з вуглеводнів та інших хімічних речовин, джерела яких можуть бути як природними (ті ж рослини), так і антропогенними (транспортні засоби, будівельні матеріали та інші продукти людської діяльності). Вони беруть участь у формуванні хімічного складу атмосфери і впливають на клімат. В кінцевому рахунку, деякі окислені ЛОВ трансформуються в крихітні повітряні частинки, відомі як аерозолі, здатні робити істотний вплив як на клімат (шляхом зміни характеристик хмарності), так і на здоров'я людини.

Вимірюючи рівні окислених летючих органічних речовин в ряді екосистем по всьому світу, дослідники встановили, що листяні рослини, по всій видимості, поглинають ці сполуки надзвичайно швидко - в чотири рази швидше, ніж вважалося раніше. Особливо інтенсивне поглинання було зафіксовано на територіях, покритих густими лісами. Найбільш очевидно це проявлялося поблизу вершин лісових пологов, на частку яких, за спостереженнями, припадає 97 відсотків спожитих окислених ЛОВ.

Стіни з моху, які очищають повітря

Карл і його колеги задалися питанням: як можуть рослини поглинати таку величезну кількість хімічних речовин? Вчені перенесли свої дослідження в лабораторії і зайнялися більш докладним вивченням феномена на прикладі тополь (цей вид рослин давав дослідникам значну перевагу завдяки своєму послідовному геному). З'ясувалося, що в стресових умовах, в разі фізичного пошкодження або при впливі подразника на кшталт озонового забруднення інтенсивність поглинання окислених ЛОВ «піддослідними» деревами різко зростала. У той же час відбулися зміни в рівні експресії певних генів, що вказують на підвищену метаболічну активність тополь. Вчені прийшли до висновку, що поглинання окислених ЛОВ виявилося частиною більш інтенсивного метаболічного циклу. Рослини можуть виробляти хімічні речовини для захисту від подразників і відображення загарбників, наприклад, комах, так само, як людський організм може збільшувати вироблення лейкоцитів у відповідь на потрапляння в нього інфекції. Однак при формуванні цих хімічних речовин в досить великій кількості вони можуть стати токсичними для самої рослини. І ось для того, щоб їх засвоїти, рослини починають підвищувати рівень ферментів, відповідальних за перетворення хімічних речовин в інші, менш токсичні. У той же час рослини витрачають більше окислених ЛОВ за рахунок посиленого засвоєння їх ферментами.

Тропічні ліси - легені планети

"Результати наших досліджень показують, що рослини можуть фактично пристосувати свій метаболізм для збільшення поглинання з атмосфери хімічних речовин у відповідь на різні типи стресу", - пояснив Чандака Басу, дослідник з Університету Північного Колорадо. - "І цей складний метаболічний процес у рослин має побічний ефект у вигляді очищення нашої атмосфери".

Як тільки дослідники з'ясували ступінь, в якій рослини поглинають окислені летючі органічні речовини, ця інформація була передана для обробки комп'ютерною програмою, що моделює надходження хімічних речовин в атмосферу по всьому світу.

Результати показали, що на глобальному рівні різниця між фактичним рівнем поглинання рослинами окислених ЛОВ і рівнем, які приймалися до уваги при вивченні атмосферної хімії досі, становить 36 відсотків. Крім того, завдяки безпосередньому видалення цих речовин з атмосфери, набагато менше їх кількість перетворюється в аерозолі.

"Це дійсно змінює наше розуміння деяких фундаментальних процесів, що відбуваються в атмосфері", - додав на закінчення Томас Карл.

джерело з посиланням на www.sciencedaily.com

Якщо вам сподобався цей матеріал, то пропонуємо вам підбірку найкращих матеріалів нашого сайту на думку наших читачів. Добірку - ТОП цікавих фактів і важливих новин з усього світу і про різні важливі події ви можете знайти там, де вам максимально зручно ВКонтакте або в Фейсбуці