Приземный озон снизил продуктивность тропических лесов на 17 процентов

С начала XX века деревья в тропических лесах не смогли связать 21,1 миллиарда тонн углерода из-за приземного озона. С его токсическим воздействием может быть связано 17 процентов современных потерь углеродного стока в тропиках, и если в будущем люди будут выбрасывать меньше загрязняющих веществ в воздух, это принесет и климатические, а не только природоохранные выгоды. Об этом говорится в исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Тропосферный, или приземный озон, в отличие от озона в озоновом слое — опасный поллютант и парниковый газ. Это сильный окислитель, и его присутствие в воздухе приводит к проблемам со здоровьем людей и животных. Только в Европе за 2015–2017 годы он убил 114 тысяч человек из-за обострения респираторных заболеваний. Известно также, что он нарушает обоняние у насекомых-опылителей: например, из-за него бражники не могут учуять цветки табака. У сельскохозяйственных культур под действием озона падает урожайность, ярким примером чего стала потеря трети урожая сои в Азии. Про действие озона на природные растительные сообщества известно существенно меньше.

Ботаники под руководством Александра Чизмана (Alexander Cheesman) из Университета Джеймса Кука провели эксперимент по выращиванию десяти видов тропических деревьев при разных концентрациях озона. Они оценивали изменения их биомассы, скорость фотосинтеза и устьичную проводимость, а затем экстраполировали полученные данные на биомы тропических лесов с учетом концентраций озона в тропосфере с помощью модели JULES.

Самым уязвимым к фитотоксичному действию озона оказался какао (Theobroma cacao), а самым устойчивым — южный шелковистый дуб (Darlingia darlingiana). Согласно результатам моделирования, сейчас приземный озон снижает чистую первичную продуктивность в среднем на 5,1 процента: сильнее всего — в Юго-Восточной Азии (на 10,9 процента), а слабее всего — в Центральной Африке (на 1,5 процента).

Ретроспективные оценки показали, что с 1900 года озон помешал тропическим лесам связать 21,1 миллиарда тонн углерода. В начале XXI его влияние на фотосинтез усилилось — сейчас из-за озона тропики не могут депонировать до 290 миллионов тонн углерода ежегодно, что объясняет до 17 процентов углеродных потерь в этом биоме. Ученые отметили, что если в будущем люди будут производить меньше выбросов загрязняющих веществ в воздух, это даст дополнительные климатические выгоды за счет лучшего связывания углерода в тропиках.

Возможно, в будущем люди смогут выращивать меньше какао-деревьев и заменить их более устойчивыми к озону видами, если реализуют промышленное производство цельноплодного шоколада. Рафинированный сахар в нем заменяют на желе из сока и кожуры плодов какао, поэтому его производство наносит меньший ущерб окружающей среде и приносит выгоду частным фермерам.