Исследователи проверяют, влияет ли увеличение ультрафиолетового излучения на химический состав листьев деревьев, увеличивая вероятность возникновения лесных пожаров и их серьезность
Спрятавшись в лаборатории Эксетерского университета в Великобритании, Ребекка Колл поджигает хвойные деревья в надежде получить ответы на волнующие вопросы о будущем лесных пожаров.
По мере потепления климата масштабы лесных пожаров во всем мире становятся все более серьезными. Это в значительной степени обусловлено усилением жары, засухи и скорости ветра, что повышает вероятность возгорания деревьев, когда летят искры.
Но Колл входит в группу исследователей, которые подозревают, что не только засуха и другие прямые последствия повышают риск возникновения пожаров. “Действительно ли изменение климата влияет на сами растения? Мы почти уверены, что так оно и есть”, — говорит она.
Она считает, что химический состав листьев деревьев изменяется под воздействием климатических факторов, таких как увеличение ультрафиолетового излучения, что заставляет растения выделять больше летучих химических веществ, находящихся в воздухе, в качестве реакции на стресс.
Исследования показали, что повышенное воздействие ультрафиолетового излучения на некоторые пищевые и лекарственные культуры приводит к увеличению содержания летучих соединений в их листьях. Отдельный анализ показывает, что высокое содержание летучих веществ в хвойных деревьях, таких как сосны, повышает их воспламеняемость.
Хотя международные усилия по восстановлению озонового слоя помогают защитить планету от ультрафиолетового излучения, исследования показывают, что последствия изменения климата, включая увеличение количества жарких и ясных дней в Северной и Восточной Европе, привели в последние годы к увеличению количества ультрафиолетового излучения, попадающего на поверхность земли. Модели показывают, что эта проблема может обостриться во второй половине столетия.
В настоящее время компания Koll работает над проектом, в рамках которого 87 пород хвойных деревьев будут подвергнуты повышенному воздействию ультрафиолетового излучения, чтобы оценить любые изменения в химическом составе их листьев и их воспламеняемости. Деревья хранятся в течение нескольких недель в камерах с климат-контролем, с оптимальной температурой и режимом полива, но с различным уровнем ультрафиолетового излучения, что в современных климатических условиях увеличивает воздействие на деревья в три раза. После четырех- или восьминедельной обработки деревья подвергаются анализу, а затем сжигаются, чтобы оценить их воспламеняемость.
“Мы настроили все так, чтобы они были практически идеальными. Для этих растений созданы очень благоприятные условия”, — говорит Колл. “У них самая лучшая жизнь. За исключением того, что мы просто уничтожаем их радиацией”.
Она надеется обнаружить изменения в химическом составе листьев растений. В камере на обработанных деревьях уже появляются желтые пятна на месте здоровой зелени. “То, как растения реагируют на другие тесты, в других экспериментах… это действительно меняет химический состав листьев”, — говорит она.
Вопрос в том, приводят ли эти изменения к повышенной воспламеняемости и может ли это помочь объяснить растущую интенсивность лесных пожаров. “Мы уже зафиксировали повышение уровня ультрафиолетового излучения в окружающей среде”, — говорит Колл. “Таким образом, это может быть объяснением того, что дело не только в засухе, но и в том, что мы изменяем сами растения, воздействуя на климат”.
Открытие ответа может помочь ученым лучше понять риск лесных пожаров в хвойных лесах, которые преобладают на большей части территории Северного полушария. “На самом деле, именно поэтому ваш дом может сгореть дотла”, — говорит Колл. “Сама природа, природная среда в окрестностях, становится более огнеопасной”.
Этот проект является одним из первых экспериментов, проводимых в рамках Глобального метеорологического симулятора Университета Эксетера, нового центра для исследований растений, который открылся ранее в этом году. Камеры с климат-контролем на объекте могут имитировать ветер, дождь, жару и изменяющиеся атмосферные условия, чтобы исследовать, как растения и насекомые справляются с быстрыми изменениями климата.
Мэтью Робсон (Matthew Robson) из Университета Камбрии в Великобритании говорит, что проект может доказать, что изменения в составе листьев являются важным фактором воспламеняемости деревьев определенных видов. “Относительная важность этих воздействий климата на летучие и легковоспламеняющиеся соединения, богатые углеродом… это еще недостаточно изучено, и именно это делает текущие исследования в Университете Эксетера захватывающими”, – говорит он.