Озон разрушил цветочный шлейф и помешал пчелам найти цветы

Из-за окисления озоном летучих органических веществ цветочный шлейф уменьшается и становится более коротким, узким и прерывистым. Это приводит к тому, что на расстоянии 12 метров от цветка уже 90 процентов медоносных пчел не могут его учуять. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале Environmental Pollution.

В мире более 90 процентов дикорастущих растений и более 75 процентов сельскохозяйственных культур опыляются насекомыми-опылителями. В последние десятилетия их популяциям угрожает потепление климата, некорректное применение пестицидов, неустойчивое землепользование и ряд других проблем, из-за которых их местообитания нарушаются и их численность снижается во всем мире. Нередко главной проблемой становится загрязнение воздуха, которое нарушает их обонятельную коммуникацию — способность различать, запоминать запахи и находить по ним цветки.

Ученые под руководством Бена Лэнгфорда (Ben Langford) из Британского центра экологии и гидрологии исследовали, как загрязнение воздуха озоном влияет на обонятельную коммуникацию пчел. Для этого они поставили эксперимент, в котором моделировали изменение шлейфов цветочных запахов в аэродинамической трубе при воздействии разных концентраций озона. Пробы воздуха из каждого шлейфа отбирались в 35 точках на семи расстояниях от точки выброса — от 1,5 до 12 метров. Цветочные запахи воспроизводились с помощью четырех летучих органических соединений: α-терпинена, β-кариофиллена и 6-метил-5-гептена-2-она и линалоола.

Оказалось, что с ростом концентрации озона ароматические шлейфы становились все более короткими, узкими и прерывистыми, то в течение некоторой доли времени в них присутствовали участки с концентрацией летучих органических компонентов ниже порога восприятия пчелами. Активнее всего озон реагировал с молекулами на хвостах шлейфов, потому что там достигалось наилучшее перемешивание.

Далее зарегистрированные на разных участках аэродинамической трубы соотношения летучих органических компонентов ученые воспроизводили и испытывали на 77 специально подготовленных пчелах (их предварительно адаптировали к воздушному потоку и стимулировали на поиск нектара сахарозой). Когда шлейфы не были затронуты озоном, 52 процента пчел узнавали запах с расстояния 6 метров, и 38 процентов — с расстояния 12 метров. После загрязнения воздуха на расстоянии 6 метров запах распознавали 32 процента пчел, а на расстоянии 12 метров — 10 процентов. Авторы отметили, что полученные данные раскрывают один из механизмов падения урожая сельскохозяйственных культур из-за озонового загрязнения, а также указывают на риск падения разнообразия полевых цветковых растений.

Недавно ВМО выпустила бюллетень о качестве воздуха за 2022 год, в котором сообщалось, что потери урожая под воздействием озона составляют 4,4−12,4 процента для основных продовольственных культур в среднем по миру, а потери пшеницы и сои в основных сельскохозяйственных районах Индии и Китая уже могут достигать 30 процентов.