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.