나무도 산불 연기를 마시는 것을 좋아하지 않으며 이를 피하기 위해 숨을 참을 것입니다.

산불 연기가 공중에 떠돌면 의사들은 사람들에게 다음을 촉구합니다. 실내에 머물다 유해한 입자와 가스를 흡입하지 않도록 합니다.그러면 연기에서 빠져나오지 못하는 나무와 다른 식물들은 어떻게 될까요?

그들은 우리와 약간 비슷하게 반응합니다.일부 나무는 본질적으로 창문과 문을 닫고 숨을 참습니다.

처럼 대기 그리고 화학 과학자들, 우리는 산불 연기 및 기타 오염 물질의 대기 질과 생태적 영향을 연구합니다.연기가 콜로라도에 있는 연구 현장을 덮쳤을 때 우연히 시작된 연구에서 우리는 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었습니다. 실시간으로 시청 살아있는 소나무의 잎이 어떻게 반응하는지.

식물이 숨을 쉬는 방법

식물은 잎 표면에 기공이라고 불리는 기공을 가지고 있습니다.이 모공은 우리의 입과 매우 유사합니다. 단, 우리가 산소를 들이마시고 이산화탄소를 내쉬는 동안 식물은 이산화탄소를 들이마시고 산소를 내뿜습니다.

인간과 식물 모두 주변 공기 중의 다른 화학 물질을 흡입하고 내부에서 생성된 화학 물질(어떤 사람들에게는 커피 냄새, 어떤 나무에게는 소나무 향기)을 내뿜습니다.

그러나 인간과 달리 잎은 동시에 숨을 쉬고 내쉬며 끊임없이 대기 가스를 흡입하고 방출합니다.

100년이 넘는 연구에서 얻은 단서

1900년대 초 심하게 오염된 지역의 나무를 연구하는 과학자들은 석탄 연소로 인한 오염에 만성적으로 노출된 나무들이 잎의 모공을 막고 있는 검은색 과립 식물이 숨을 쉬는 곳.그들은 이 과립에 들어 있는 물질이 부분적으로 나무에 의해 생성된 것이라고 의심했지만 당시에는 사용할 수 있는 도구가 부족했기 때문에 과립의 화학적 성질이 탐구되지 않았으며 식물의 광합성에 미치는 영향도 조사되지 않았습니다.

산불 연기의 영향에 대한 대부분의 현대 연구는 작물에 초점을 맞추고 있으며, 결과가 상충되었습니다.

예를 들어, 캘리포니아의 여러 농작물과 습지에 대한 연구에 따르면 연기가 빛을 산란시켜 식물을 만드는 방식으로 나타났습니다. 더 효율적 광합성과 성장에.그러나 식물을 인공 연기에 노출시킨 실험실 연구에 따르면 연기 노출 중 및 노출 후에 식물 생산성이 떨어지는 것으로 나타났습니다. 몇 시간 후에 회복됐어요.

산불 연기가 식물에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 다른 단서가 있습니다.당신은 심지어 하나를 맛보았을 수도 있습니다:포도가 연기에 노출되면, 와인은 오염될 수 있다.

불에서 멀리 떨어져 있어도 연기가 유독해지는 이유

산불 연기가 장거리 이동하면 연기가 햇빛에 익어 화학적으로 변화하다.

휘발성 유기 화합물, 질소 산화물 및 햇빛을 혼합하면 지상 오존을 만들어라, 이로 인해 인간의 호흡 문제.또한 잎 표면을 저하시키고 식물 조직을 산화시키며 광합성을 둔화시켜 식물에 손상을 줄 수도 있습니다.

과학자들은 일반적으로 도시 지역을 바람이 불어오는 방향의 작물에 영향을 미치는 오존의 큰 발생원으로 생각하지만, 산불 연기는 새로운 우려.질소산화물을 포함한 다른 화합물도 가능합니다. 식물에 해를 끼치다 그리고 광합성을 감소시킵니다.

종합적으로 볼 때, 연구에 따르면 산불 연기가 식물과 상호 작용하지만 그 방식은 잘 알려져 있지 않습니다.이러한 연구 부족은 야생에서 살아있는 식물의 잎에 연기가 미치는 영향을 연구하는 것이 어렵다는 사실에 기인합니다.산불은 예측하기 어렵고 연기가 자욱한 환경에서는 안전하지 않을 수 있습니다.

우연한 연구 – 산불 한가운데서

우리는 산불 연기에 대한 식물의 반응을 연구하려고 시작한 것이 아닙니다.대신에 우리는 식물이 어떻게 휘발성 유기 화합물을 방출하는지 이해하려고 노력했습니다. 대기 질에 영향을 미치고 심지어 구름을 변화시킬 수도 있습니다.

떨어지다 2020년은 안좋은 시즌이었어 미국 서부에서 발생한 산불의 경우, 우리가 작업하던 콜로라도 록키산맥의 현장 현장에서 두꺼운 연기가 나왔습니다.

연기가 심한 첫날 아침에 우리는 폰데로사 소나무의 잎 수준 광합성을 측정하기 위해 일반적인 테스트를 수행했습니다.우리는 나무의 모공이 완전히 닫혀 있고 광합성이 거의 0에 가깝다는 사실에 놀랐습니다.

또한 잎의 일반적인 휘발성 유기 화합물 배출량을 측정한 결과 매우 낮은 수치를 발견했습니다.이것은 다음을 의미했습니다. 나뭇잎이 '숨을 쉬지' 않았어 – 그들은 성장에 필요한 이산화탄소를 흡입하지 않았고 그들이 일반적으로 방출하는 화학 물질을 내뿜지 않았습니다.

이러한 예상치 못한 결과로 우리는 광합성을 강제로 시도하고 잎을 정상적인 리듬으로 "제세동"할 수 있는지 알아보기로 결정했습니다.잎의 온도와 습도를 변경함으로써 우리는 잎의 "공기"를 깨끗하게 하고 광합성이 갑자기 향상되고 휘발성 유기 화합물이 폭발적으로 증가하는 것을 보았습니다.

몇 달 간의 데이터에 따르면 일부 식물은 심한 산불 연기에 반응합니다. 거래소를 폐쇄함으로써 외부 공기와 함께.그들은 효과적으로 숨을 참고 있지만 연기에 노출되기 전에는 그렇지 않습니다.

우리는 잎이 모공을 닫게 만드는 몇 가지 과정을 가정합니다.연기 입자는 잎을 코팅하여 모공이 열리는 것을 방지하는 층을 만들 수 있습니다.연기가 잎 속으로 들어가 모공을 막아 끈끈한 상태를 유지할 수도 있습니다.또는 잎은 연기의 첫 징후에 물리적으로 반응하여 최악의 상황이 발생하기 전에 모공을 닫을 수 있습니다.

이러한 반응과 다른 반응이 결합된 것일 수 있습니다.

장기적인 영향은 아직 알 수 없음

배심원단은 산불 연기의 영향이 얼마나 오랫동안 지속되는지, 그리고 반복되는 연기 사건이 장기적으로 나무와 작물을 포함한 식물에 얼마나 영향을 미칠지에 대해서는 아직 판단하지 않았습니다.

산불의 심각성과 빈도가 증가함에 따라 기후 변화, 산림 관리 정책 그리고 인간 행동, 영향을 더 잘 이해하는 것이 중요합니다.