Сушата не е само във водата. Въздейства и на замърсяването на въздуха

Продължителната калифорнийска суша оставяла дърветата и растенията да се разпаднали и повлияла на техния принос към смога.

Джъстин Съливан / Гети Имидж

Сушата не е само във водата. Въздейства и на замърсяването на въздуха

От Джейсън ПлаутАпр. 11, 2019 г., 15:10 ч

Силната суша, която сполетя Калифорния от 2011 до 2015 г., имаше очевидно влияние върху реките, горите и дивата природа. Сега ново проучване показва, че то също има някои изненадващи ефекти върху прословутото замърсяване на въздуха, добавяйки нови бръчки към усилията на държавата да изчисти небето.

Изследователите отдавна знаят, че растенията могат едновременно да помогнат за създаването и почистването на един опасен замърсител на въздуха: наземния озон, който причинява проблеми с дишането и засилва увреждането на белите дробове. Растенията могат да почистват озона от въздуха, като абсорбират замърсителя през техните стомаси или пори. Но някои растения също отделят летливи органични съединения (ЛОС), които реагират с други атмосферни химикали за създаване на озон.

Разбирането как сушата влияе на тези два процеса може да бъде сложно. Сухите условия могат да доведат до повишаване на нивата на озон, тъй като растенията свиват стомасите си, за да предотвратят загубата на вода, намалявайки способността им да премахват замърсяването. Но сушата може също да намали нивата на озон, защото стресът може да доведе до това, че растенията произвеждат по-малко озонообразуващи ЛОС.

Калифорнийската продължителна суша и широката мрежа от датчици за замърсяване на въздуха, дадоха на изследователите рядка възможност да видят какво се случва в реалния свят. Екипът, воден от доктора на химията на атмосферата. кандидатът Анжелик Деметило и професорът по наука за околната среда Сали Пуседе от Университета на Вирджиния (UVA) в Шарлотсвил, изследва повече от десетилетие на сателитни и сензорни данни, които документираха атмосферните условия над Бейкърсфилд и Фресно, два града от Калифорния, които страдат от замърсяване с озон.

Въздействието на сушата върху качеството на въздуха се променя с течение на времето, изследователите отчитат тази седмица в екологичните науки и технологии. Растенията премахват по-малко озон, като абсорбцията спадна с около 15% през най-тежките години на сушата. Но през първите години на сушата дърветата и други растения успяха да поддържат производството на един от основните озонообразуващи ЛОС, изопрена. Химикалът помага на растения като дъбови дървета да издържат на топлинен стрес и изглежда дърветата черпят от запасите от въглерод, за да поддържат производството на изопрен. It като човек, който упражнява; когато изгаряте от скорошната ви консумация, тялото преминава и започва да изгаря мазнини, казва Мануел Лердау, екологичен еколог в UVA и съавтор на изследването.

След около 4 години суша обаче стресът взе своето влияние. През 2013 г. нивата на растителния изопрен спаднаха драстично, с 65% в Бейкърсфийлд и 54% в Фресно. Като цяло това означаваше до 20% потапяне в замърсяването с озон. И дори след като сушата приключи, нивата на изопрен не се възстановиха веднага.

Намаляването на ЛОС на растенията може да звучи като добра новина за намаляване на калифорнийския смог. Но сложността на атмосферната химия означава, че сушите могат всъщност да усложнят усилията за чист въздух. Това е, защото понастоящем регулациите се фокусират най-вече върху контрола на азотните оксиди (NOx) от източници като автомобили и фабрики, които реагират с ЛОС и образуват озон. Когато нивата на ЛОС са по-високи, тези NOx контроли помагат да се задушат реакциите, създаващи смог. Но намалете ЛОС и ограниченията на NOx преминават от, като са много ефективни до по-малко ефективни, казва Pusede.

Подобни констатации предлагат още едно усложнение за американските щати и градове, които се борят за спазване на федералните стандарти за чист въздух, особено в защитените от суша западни щати. Регулаторите имат малка способност да контролират емисиите на ЛОС от растенията, отбелязва Pusede, и аз не знам дали бихме искали дори ако можем. ”Но проучването може да помогне на регулаторите да свършат по-добра работа по отношение на сушата от факторинг в техните модели на замърсяване на въздуха.

Работата също „предоставя пътна карта за по-добро количествено определяне на тези въздействия на други места“, казва атмосферният учен Джесика Ной от Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА в Пасадена, Калифорния, която направи преглед на документа. И тъй като голяма част от необходимите данни вече могат да бъдат събрани от спътници, тя казва, че това отваря вратата за изследване на „влиянието на сушата върху качеството на въздуха в световен мащаб“.