Пермские ученые изучат влияние растений на атмосферу Земли

Географы и химики Пермского университета совместно с коллегами из Польши начали изучать влияние растительного покрова земли на состав атмосферы. Ожидается, что полученные данные помогут лучше понять проблему загрязнения нижних слоев атмосферы озоном. 

Растения влияют на окислительный потенциал атмосферы Земли, изменяют её химический состав, воздействуют на климат и качество воздуха. В процессе окисления кислород является слабым окислителем, а вот другие загрязняющие антропогенные компоненты атмосферы, взаимодействуя с естественными элементами, увеличивают этот окислительный потенциал, что негативно сказывается на многих процессах.

«В совокупности растительные и антропогенные элементы начинают генерировать озон. Это губительно действует на сельское хозяйство, леса и элементы материальной культуры, например, никто не хочет ходить в одежде, потерявшей цвет из-за того, что синтетические красители разрушились компонентами воздуха, которые образуются в результате человеческой деятельности. Потери из-за таких загрязнений исчисляются миллиардами долларов», — рассказал профессор член Российской академии естественных наук Валерий Исидоров.

Исследователи Пермского университета уже начали определять состав летучих выделений типичных растений тайги: они выехали на охраняемую территорию «Осинская лесная дача» и учебно-научную базу «Предуралье», отобрали несколько видов живых растений (мхи, лишайники, кустарники), а также лиственный и хвойный опад, и провели вступительные эксперименты.

Процесс анализа эмиссии растений заключается в том, что каждое растение помещается в питательный раствор, потом туда вводится специальная игла с веществом, на которой абсорбируется все, что выделяет растение. Далее эта игла помещается в хроматограф, который определяет соединения.





«По результатам первых исследований наши ожидания оправдались. Изучив растения, свойственные тайге, мы убедились, что они выделяют определённое количество летучих органических соединений, а также выявили разные классы этих соединений. В дальнейшем нам предстоит расшифровать полученные хроматограммы — это достаточно длительная история обработки данных. Раньше у нас в Перми этим никто не занимался, да и в России этот вопрос мало изучен», — комментирует декан географического факультета Андрей Зайцев.

Первые результаты по изучению летучих выделений растений выявили интерес научного сообщества к данной теме: «Меня ошеломил интерес коллег к нашему исследованию и то количество вопросов, которые они задавали. Безусловно, это важная глобальная проблема, и я думаю, когда накопится достаточный опыт, можно выйти на международный уровень сотрудничества», — продолжает доктор химических наук Валерий Исидоров.

Проект «Химия атмосферы» изначально задумывался как междисциплинарный — на стыке географии, химии и биологи. «Для комплексного всестороннего исследования этой проблемы над проектом работают географы, так как они имеют знания в ландшафтах, и химики – с их аналитическими лабораториями. Планируем также привлечь биологов для изучения веществ, которые выделяют живые растения и микроорганизмы», — уточнил Валерий Исидоров.

В перспективе учёные хотят посчитать объем и состав эмиссии на различных участках растений и выяснить, какое влияние они оказывают на атмосферу Пермского края. 

«Наше исследование позволит продвинуться в вопросах изменения климата, поможет в понимании этих изменений и их последствий, которые уже происходят и будут происходить в дальнейшем. Понятно, что растения влияют на животных и наоборот, но по-настоящему на микроуровне этого давно никто не изучал. Возможно, у нас получится не только исследовать, но и найти практическое применение полученным знаниям», — подчеркнул Андрей Зайцев.

Проект инициировали профессор Белостокского университета Валерий Исидоров (Bialystok University of Technology, Польша) и декан географического факультета ПГНИУ Андрей Зайцев в ноябре 2018 года, когда учёные из Польши приезжали в Пермский университет по программе академической мобильности ERASMUS+ («Эразмус Плюс»).