Δημήτρης Καβατζικλής
Κατά τη διάρκεια πυρκαγιών, οι γιατροί συμβουλεύουν να παραμένουμε σε εσωτερικούς χώρους για να αποφύγουμε την εισπνοή βλαβερών σωματιδίων. Αλλά τι συμβαίνει με τα δέντρα και τα άλλα φυτά που δεν μπορούν να ξεφύγουν από τον καπνό; Φαίνεται ότι αντιδρούν κάπως όπως εμείς: Μερικά δέντρα ουσιαστικά κλείνουν τα παράθυρα και τις πόρτες τους και κρατούν την αναπνοή τους, διαβάζουμε στο scientificamerican.
Πώς αναπνέουν τα φυτά
Τα φυτά έχουν πόρους στην επιφάνεια των φύλλων τους που ονομάζονται στόματα. Αυτοί οι πόροι είναι σαν το ανθρώπινο στόμα, με τη διαφορά ότι ενώ εμείς εισπνέουμε οξυγόνο και εκπνέουμε διοξείδιο του άνθρακα, τα φυτά εισπνέουν διοξείδιο του άνθρακα και εκπνέουν οξυγόνο.
Τόσο οι άνθρωποι όσο και τα φυτά εισπνέουν και άλλα χημικά από τον αέρα και εκπνέουν χημικά που παράγονται μέσα τους – για μερικούς ανθρώπους, η αναπνοή μυρίζει καφέ, για μερικά δέντρα μυρίζει πεύκο. Σε αντίθεση με τους ανθρώπους, ωστόσο, τα φυτά αναπνέουν μέσα και έξω ταυτόχρονα, παίρνοντας και απελευθερώνοντας συνεχώς ατμοσφαιρικά αέρια.
Στις αρχές του 1900, οι επιστήμονες που μελετούσαν τα δέντρα σε έντονα μολυσμένες περιοχές ανακάλυψαν ότι αυτά που εκτίθονταν χρόνια στη ρύπανση από την καύση άνθρακα είχαν μαύρα σωματίδια που έφρασαν τους πόρους των φύλλων μέσω των οποίων αναπνέουν τα φυτά. Υποψιάστηκαν ότι η ουσία σε αυτά τα σωματίδια δημιουργούνταν εν μέρει από τα δέντρα, αλλά λόγω έλλειψης στοιχείων, η χημεία αυτών των σωματιδίων δεν εξετάστηκε ποτέ, ούτε και οι επιπτώσεις της στη φωτοσύνθεση των φυτών.
Η σύγχρονη έρευνα για τις επιπτώσεις του καπνού από τις πυρκαγιές έχει επικεντρωθεί στις καλλιέργειες, και τα αποτελέσματα είναι αντιφατικά. Για παράδειγμα, μια μελέτη καλλιεργειών και υγροτόπων στην Καλιφόρνια έδειξε ότι ο καπνός διασκορπίζει το φως με τρόπο που κάνει τα φυτά πιο αποτελεσματικά στη φωτοσύνθεση και την ανάπτυξη. Ωστόσο, μια εργαστηριακή μελέτη στην οποία τα φυτά εκτέθηκαν σε τεχνητό καπνό βρήκε ότι η παραγωγικότητα των φυτών μειώθηκε κατά τη διάρκεια και μετά την έκθεση στον καπνό – αν και αυτά τα φυτά ανέκαμψαν μετά από μερικές ώρες.
Υπάρχουν άλλα στοιχεία που δείχνουν ότι ο καπνός από τις πυρκαγιές μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τα φυτά. Για παράδειγμα, όταν τα σταφύλια εκτίθενται σε καπνό, το κρασί που παράγουν μπορεί να αλλοιωθεί.
Τι κάνει τον καπνό τοξικό;
Όταν ο καπνός από τις πυρκαγιές ταξιδεύει σε μεγάλες αποστάσεις, μεταβάλλεται χημικά. Η ανάμιξη οργανικών ενώσεων, οξειδίων του αζώτου και ηλιακού φωτός δημιουργεί όζον στο επίπεδο του εδάφους, το οποίο μπορεί να προκαλέσει αναπνευστικά προβλήματα στους ανθρώπους. Μπορεί επίσης να βλάψει τα φυτά υποβαθμίζοντας την επιφάνεια των φύλλων, οξειδώνοντας τους φυτικούς ιστούς και επιβραδύνοντας τη φωτοσύνθεση.
Αν και οι επιστήμονες συνήθως θεωρούν τις αστικές περιοχές ως τις βασικές πηγές όζοντος που επηρεάζουν τις καλλιέργειες, ο καπνός από τις πυρκαγιές αποτελεί μια νέα ανησυχία. Άλλες ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων των οξειδίων του αζώτου, μπορούν επίσης να βλάψουν τα φυτά και να μειώσουν τη φωτοσύνθεση.
Συνολικά, οι μελέτες δείχνουν ότι ο καπνός από τις πυρκαγιές αλληλεπιδρά με τα φυτά, αλλά με τρόπους που δεν έχουν κατανοηθεί πλήρως. Αυτή η έλλειψη έρευνας οφείλεται στο γεγονός ότι η μελέτη των επιπτώσεων του καπνού στα φύλλα των ζωντανών φυτών στη φύση είναι δύσκολη: Οι πυρκαγιές είναι δύσκολο να προβλεφθούν και είναι επικίνδυνο να βρίσκεσαι κοντά τους.
Τυχαία έρευνα στη μέση μιας πυρκαγιάς
Οι ειδικοί προσπαθούν να κατανοήσουν πώς τα φυτά εκλύουν πτητικές οργανικές ενώσεις – τις χημικές ουσίες που κάνουν τα δάση να μυρίζουν σαν δάσος, αλλά επίσης επηρεάζουν την ποιότητα του αέρα και μπορούν ακόμη και να αλλάξουν τα σύννεφα.
Το φθινόπωρο του 2020 πυκνός καπνός έφτασε στα Βραχώδη Όρη του Κολοράντο. Την πρώτη μέρα, οι επιστήμονες έκαναν το συνηθισμένο τεστ για τη μέτρηση της φωτοσύνθεσης στα φύλλα των πεύκων. Έμειναν έκπληκτοι όταν ανακαλύψαν ότι οι πόροι των δέντρων ήταν εντελώς κλειστοί και η φωτοσύνθεση ήταν σχεδόν μηδενική.
Μετρήσαν επίσης τις εκπομπές των συνηθισμένων πτητικών οργανικών ενώσεων από τα φύλλα και βρήκαν πολύ χαμηλές τιμές. Αυτό σήμαινε ότι τα φύλλα δεν «ανέπνεαν» – δεν εισέπνεαν το διοξείδιο του άνθρακα που χρειάζονται για να αναπτυχθούν και δεν εξέπεμπαν τις χημικές ουσίες που συνήθως απελευθερώνουν.
Λόγω αυτών των απρόσμενων αποτελεσμάτων, αποφάσισαν να προσπαθήσουν να προκαλέσουν φωτοσύνθεση για να δουν αν μπορούν να «αφυπνίσουν» τα φυτά. Αλλάζοντας τη θερμοκρασία και την υγρασία του φύλλου, καθάρισαν τους «αεραγωγούς» των φυτών και είδαν μια ξαφνική βελτίωση στη φωτοσύνθεση και μια έκρηξη πτητικών οργανικών ενώσεων.
Αυτό που έδειξαν οι έρευνες είναι ότι ορισμένα φυτά αντιδρούν σε έντονες ποσότητες καπνού από τις πυρκαγιές κλείνοντας την επικοινωνίας τους με τον εξωτερικό αέρα. Ουσιαστικά κρατούν την αναπνοή τους, αλλά όχι πριν εκτεθούν στον καπνό.
Μερικές διαδικασίες που θα μπορούσαν να προκαλέσουν το κλείσιμο των πόρων των φύλλων: Τα σωματίδια καπνού θα μπορούσαν να καλύψουν τα φύλλα, δημιουργώντας ένα στρώμα που εμποδίζει το άνοιγμα των πόρων. Ο καπνός θα μπορούσε επίσης να εισέλθει στα φύλλα και να φράξει τους πόρους τους, κάνοντάς τους κολλώδεις. Ή τα φύλλα θα μπορούσαν να αντιδράσουν φυσικά στα πρώτα σημάδια καπνού και να κλείσουν τους πόρους τους πριν εκτεθούν στον καπνό. Πιθανότατα πρόκειται για έναν συνδυασμό αυτών και άλλων αντιδράσεων.
Οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις είναι ακόμα άγνωστες
Δεν είναι ακόμη γνωστό πόσο διαρκούν ακριβώς οι επιπτώσεις του καπνού από τις πυρκαγιές και πώς αυτές επηρεάζουν τα φυτά – συμπεριλαμβανομένων των δέντρων και των καλλιεργειών – μακροπρόθεσμα.
