«Это – редкая часть хороших новостей в озоне и истории экологии», сказал Мануэль Лердо, эколог, который, наряду с аспирантом Бен Ван, постдокторант Джеклин Шумен и профессор Хэнк Шугарт, издал их результаты на этой неделе в журнале Nature Научные Отчеты.Хотя озон важен для здоровья Земли в верхней атмосфере – где это ограждает поверхность от избыточного ультрафиолетового излучения – химикат в высоких концентрациях на поверхностном уровне опасен для человека и здоровья животных и для многих разновидностей жизни растения. Озон становится самым богатым в поверхности Земли во время летнего периода, когда растения растут и производят химикаты, такие как изопрен, которые реагируют с гидроксильной радикальной и азотной окисью (который прибывает, прежде всего, из автомобилей) произвести озон.В то время как известно, что озон препятствует росту многих видов заводов, включая растительность урожая не была хорошо понята степень, до которой озон повредил естественные системы.
Новое открытие предлагает, чтобы неуправляемые леса остались продуктивными как системы, потому что они содержат многократные разновидности дерева, каждого с различной чувствительностью к озону, и эта отличительная чувствительность к химикату позволяет более стойким разновидностям давать компенсацию за ущербы, понесенные более чувствительными.Исследователи использовали компьютерную модель лесного роста и производства, которое хорошо проверено во множестве экосистем, чтобы учиться, как определенные для разновидностей ответы на озон могут изменить конкурентоспособные взаимодействия среди разновидностей.
Они нашли, что озон изменяет относительное изобилие разновидностей дерева, но что полная производительность экосистемы – темп производства биомассы – и способность экосистемы сохранить углерод не изменяется перед лицом загрязнения озона. Предыдущее исследование, которое смоделировало леса широко, но не разновидности определенно, не различало эти определенные для разновидностей компенсационные изменения.«В то время как наши результаты не означают, что мы можем отклонить или проигнорировать воздействия озона на леса, они действительно предполагают, что эти воздействия будут больше в сфере состава разновидностей и меньше в масштабе лесной функции», сказал Лердо.Он добавил, однако, что исследование также указывает, что у систем низкого разнообразия, таких как зерновые культуры и управляемые леса, будет максимальная чувствительность озона из-за отсутствия компенсации межразновидностей.
Результаты также предполагают, что стойкие к озону разновидности – которые производят продвигающий озон химический изопрен – увеличивая концентрации озона, могли создать благоприятные условия для их собственного производства. Это облегчает обратную связь когда-либо все больше и больше благоприятных условий для стойких к озону разновидностей, вероятно в ущерб менее – стойкие разновидности.
Это в конечном счете могло привести к менее разнообразным лесам.«Исследование – важный шаг к пониманию, как отдельные разновидности и биоразнообразие влияют на здоровье, целостность и функционирование экосистем», сказал Лердо.