Μια πρόσφατη επιστημονική μελέτη επικεντρώθηκε σε μια σχεδόν αόρατη πτυχή των δασών: την μικροοργανισμοί που ζουν στον φλοιό των δέντρωνΑντί να είναι απλοί επιβάτες, αυτοί οι μικροοργανισμοί λειτουργούν ως ένα επιπλέον στρώμα καθαρισμού που βοηθά στην απομάκρυνση των αερίων του θερμοκηπίου και των τοξικών ενώσεων από τον αέρα.
Πέρα από την γνωστή ικανότητα των δέντρων να δεσμεύουν διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) μέσω της φωτοσύνθεσηςΑυτό το εύρημα αποκαλύπτει ότι ο φλοιός λειτουργεί ως ένα πραγματικό βιολογικό φίλτρο. Τρισεκατομμύρια μικροβιακά κύτταρα συμμετέχουν στην αποβολή αερίων όπως το μεθάνιο και το μονοξείδιο του άνθρακα. ενίσχυση του ρόλου των δασών στην καταπολέμηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη και ταυτόχρονα στη βελτίωση της ποιότητας του αέρα.
Μια κλιματική «υπερδύναμη» κρυμμένη στον φλοιό των δέντρων
Η έρευνα, με επικεφαλής ειδικούς από το Πανεπιστήμιο Monash και το Πανεπιστήμιο Southern Cross, και τα δύο στην Αυστραλία, περιγράφει πώς στεγάζει ο φλοιός εξαιρετικά εξειδικευμένες μικροβιακές κοινότητεςΕπί δεκαετίες, ελάχιστη προσοχή είχε δοθεί στη λειτουργία του, παρόλο που κάθε δέντρο περιέχει έναν τεράστιο αριθμό μικροβιακών κυττάρων στην επιφάνειά του.
Η επιστημονική ομάδα αφιέρωσε πέντε χρόνια λαμβάνοντας δείγματα φλοιού σε διαφορετικά οικοσυστήματα της ανατολικής Αυστραλίας, από υγρότοποι και περιοχές υψηλού βουνού έως μαγκρόβια δάσηΣτη συνέχεια εφάρμοσαν προηγμένες γονιδιωματικές και βιογεωχημικές τεχνικές για να προσδιορίσουν τι είναι αυτοί οι μικροοργανισμοί, πώς είναι οργανωμένοι και με τι ακριβώς τρέφονται.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα περισσότερα από αυτά τα μικρόβια είναι ειδικά προσαρμοσμένο να ζει σε δέντρακαι ότι η κύρια πηγή ενέργειάς τους είναι τα αέρια που επηρεάζουν το κλίμα. Δεν χρησιμοποιούν μόνο ενώσεις που εκπέμπονται από τα ίδια τα δέντρα, αλλά και αέρια που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα και διαπερνούν τον φλοιό.
Μεταξύ των υποστρωμάτων που καταναλώνουν, ξεχωρίζουν τα εξής: μεθάνιο, υδρογόνο και μονοξείδιο του άνθρακακαθώς και άλλες πτητικές ενώσεις. Μεταβολίζοντας αυτά τα αέρια, οι μικροοργανισμοί μετατρέπουν δυνητικά επιβλαβή μόρια σε λιγότερο προβληματικές μορφές, μειώνοντας έτσι τις περιβαλλοντικές τους επιπτώσεις.
Αυτή η βιολογική διαδικασία δεν αντικαθιστά τη φωτοσύνθεση, αλλά την συμπληρώνει. Ενώ τα φύλλα δεσμεύουν CO₂, Ο φλοιός και τα μικρόβιά του φροντίζουν για άλλα αέρια του θερμοκηπίου και ρύπους, διευρύνοντας το εύρος των ουσιών που τα δέντρα είναι σε θέση να απομακρύνουν από τον αέρα.
Η «επιφάνεια του φλοιού» του πλανήτη: ένας νέος παράγοντας που επηρεάζει το κλίμα
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά συμπεράσματα της μελέτης είναι το τεράστια παγκόσμια διάσταση του φλοιού των δέντρωνΑν προστεθεί η επιφάνεια του φλοιού όλων των δέντρων στον πλανήτη, η προκύπτουσα έκταση θα είναι συγκρίσιμη με τη συνολική έκταση των επτά ηπείρων. Με άλλα λόγια, υπάρχει ένα είδος «όγδοης ηπείρου» που αποτελείται εξ ολοκλήρου από φλοιό.
Αυτή η γιγαντιαία επιφάνεια λειτουργεί ως βιολογικός αντιδραστήρας που διανέμεται παγκοσμίωςόπου εκατομμύρια τόνοι αερίων του θερμοκηπίου μπορούν να καταναλωθούν κάθε χρόνο. Μερικά από αυτά τα αέρια προέρχονται από τον ίδιο τον κορμό και κάποια από την ατμόσφαιρα, αλλά και στις δύο περιπτώσεις τα μικρόβια λειτουργούν ως επιπλέον καταβόθρα άνθρακα.
Για τους ερευνητές, αυτός ο μηχανισμός υπονοεί να επανεξετάσουμε το πραγματικό βάρος των δασών στην παγκόσμια κλιματική ισορροπίαΜέχρι τώρα, η έμφαση δινόταν σχεδόν αποκλειστικά στη βιομάζα και το CO₂ που συγκρατείται σε κορμούς και φύλλα, αλλά ο φλοιός και οι μικροβιακές κοινότητές του προσθέτουν ένα ακόμη επίπεδο πολυπλοκότητας και αποτελεσματικότητας στο σύστημα.
Το ακριβές μέγεθος της συμβολής εξακολουθεί να ποσοτικοποιείται, αλλά οι εκτιμήσεις υποδηλώνουν ότι αυτή η μικροβιακή δραστηριότητα θα μπορούσε να απομακρύνει ρύπους από τον αέρα. σημαντικές ποσότητες μεθανίου και άλλων αερίων με υψηλή θερμαντική ισχύΣτο πλαίσιο της καταπολέμησης της κλιματικής αλλαγής, κάθε φυσική διαδικασία που συμβάλλει προς αυτή την κατεύθυνση αποκτά ιδιαίτερη σημασία.
Αυτή η προσέγγιση απαιτεί επίσης την αναθεώρηση ορισμένων μοντέλων κλίματος και κύκλου αερίων, τα οποία θα μπορούσαν να είναι υποεκτίμηση του ρόλου των μικροοργανισμών που σχετίζονται με τα δέντραΗ ενσωμάτωση αυτών των πληροφοριών θα βελτίωνε την ακρίβεια των προβλέψεων και θα επέτρεπε τον σχεδιασμό πιο εξελιγμένων στρατηγικών μετριασμού.
Επιπτώσεις στην ποιότητα του αέρα και την υγεία
Εκτός από την κλιματική αλλαγή, τα μικρόβια στον φλοιό βοηθούν στην αντιμετώπιση ενός προβλήματος που είναι πολύ κοντά στην καθημερινή ζωή των πολιτών: ατμοσφαιρική ρύπανση σε αστικά και περιαστικά περιβάλλονταΈνα από τα αέρια που αυτοί οι οργανισμοί είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν ως πόρο είναι το μονοξείδιο του άνθρακα, γνωστό για την τοξικότητά του για τον άνθρωπο.
Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ένα άχρωμο και άοσμο αέριο που, σε υψηλές συγκεντρώσεις, μπορεί να είναι επικίνδυνο για την υγεία σαςΗ ικανότητα ορισμένων μικροβίων του φλοιού να τον καταναλώνουν και να τον μετασχηματίζουν μειώνει την παρουσία του στον αέρα και προσθέτει επιπλέον αξία για την υγεία στην παρουσία των δέντρων σε πόλεις και βιομηχανικές περιοχές.
Στην Ευρώπη, όπου πολλές πόλεις αντιμετωπίζουν επαναλαμβανόμενα επεισόδια κακής ποιότητας αέραΗ προστασία και η επέκταση των χώρων πρασίνου θα μπορούσαν να επωφεληθούν από τέτοιου είδους ευρήματα. Δεν πρόκειται μόνο για την απορρόφηση CO₂, αλλά και για την ενίσχυση μικροβιακών οικοσυστημάτων ικανών να μειώσουν ορισμένους τοπικούς ρύπους.
Η έρευνα υποδεικνύει ότι, κατά τον σχεδιασμό πάρκων, δεντροσειρών δρόμων ή περιοχών αναδάσωσης κοντά σε αστικά κέντρα, συνιστάται να λαμβάνεται υπόψη Ποια είδη δέντρων φιλοξενούν πιο αποτελεσματικές μικροβιακές κοινότητες; κατά την επεξεργασία επιβλαβών αερίων.
Αν και η ακριβής σχέση μεταξύ του είδους, του τύπου φλοιού και της μικροβιακής σύνθεσης εξακολουθεί να αποσαφηνίζεται, οι ειδικοί επισημαίνουν ότι Δεν προσφέρουν όλα τα δέντρα την ίδια δυνατότητα απομάκρυνσης αερίωνΑυτό ανοίγει μια ενδιαφέρουσα γραμμή εργασίας για την προσαρμογή του πράσινου σχεδιασμού των ευρωπαϊκών πόλεων τόσο στους στόχους για το κλίμα όσο και για τη δημόσια υγεία.
Μικρόβια, δέντρα και πολιτικές αναδάσωσης στην Ευρώπη
Μία από τις ιδέες που προκύπτουν από τη μελέτη είναι ότι, αν ήταν δυνατόν να προσδιοριστεί με ακρίβεια ποια δέντρα συγκεντρώνουν μικρόβια με τη μεγαλύτερη ικανότητα κατανάλωσης αερίων του θερμοκηπίουΘα μπορούσαν να δοθεί προτεραιότητα σε έργα αναδάσωσης και περιβαλλοντικής αποκατάστασης.
Η Ευρωπαϊκή Ένωση προωθεί αυτήν τη στιγμή προγράμματα μαζική φύτευση δέντρων και αποκατάσταση δασών ως μέρος των στρατηγικών τους για το κλίμα. Η ενσωμάτωση της μικροβιακής συνιστώσας σε αυτά τα σχέδια θα επέτρεπε μια πιο ακριβή επιλογή ειδών και θα βελτίωνε την αποτελεσματικότητα των μακροπρόθεσμων επενδύσεων.
Σε χώρες όπως η Ισπανία, όπου συνυπάρχουν πολύ ποικίλα οικοσυστήματα, από υγροτόπους έως μεσογειακά δάση και ορεινές περιοχέςΟι δυνατότητες αξιοποίησης αυτής της γνώσης είναι ιδιαίτερα ευρείες. Διαφορετικοί τύποι φλοιού και περιβαλλοντικές συνθήκες θα μπορούσαν να ευνοήσουν την παρουσία μικροβιακών κοινοτήτων με συμπληρωματικές λειτουργίες.
Οι συγγραφείς της εργασίας υποστηρίζουν ότι το επόμενο βήμα θα είναι να καταγράψουμε τις μικροβιακές κοινότητες του φλοιού πιο συστηματικά σε διαφορετικές περιοχές του κόσμου, για να συσχετιστούν οι τύποι δασών, το κλίμα και η ικανότητα απορρόφησης αερίων. Αυτές οι πληροφορίες θα ήταν χρήσιμες τόσο για τους διαχειριστές δασών όσο και για τις διοικήσεις που είναι υπεύθυνες για τον σχεδιασμό περιβαλλοντικών πολιτικών.
Καθώς θα είναι διαθέσιμα πιο λεπτομερή δεδομένα, θα μπορούσαν να γίνουν περαιτέρω εξελίξεις Τεχνικά κριτήρια για την ενσωμάτωση του μικροβιακού παράγοντα σε διαγωνισμούς, κανονισμούς και σχέδια χρήσης γηςΜε αυτόν τον τρόπο, η επιλογή των ειδών δεν θα ανταποκρινόταν μόνο σε κριτήρια τοπίου ή αντοχής στην ξηρασία, αλλά και στην «μικροβιακή τους αποτελεσματικότητα».
Από τη βασική επιστήμη στη διαχείριση γης
Η ανακάλυψη αυτής της κλιματικής «υπερδύναμης» των δέντρων είναι αποτέλεσμα ετών... βασική έρευνα στη μικροβιολογία και τη βιογεωχημείαχωρίς να έχει κατά νου κάποια άμεση εφαρμογή. Ωστόσο, τα αποτελέσματα αρχίζουν να ευθυγραμμίζονται με τις τρέχουσες συζητήσεις σχετικά με τον τρόπο ενίσχυσης των καταβοθρών άνθρακα με φυσικό τρόπο.
Οι επιστήμονες τονίζουν ότι δεν πρόκειται για το να βλέπουμε τα μικρόβια του φλοιού ως θαυματουργή λύση για την υπερθέρμανση του πλανήτηαλλά μάλλον ως ένα ακόμη στοιχείο που προστίθεται σε ένα ευρύ σύνολο μέτρων. Παρόλα αυτά, η κατανόηση αυτών των διαδικασιών μας βοηθά να αξιοποιούμε καλύτερα τους πόρους που ήδη παρέχει η φύση.
Ταυτόχρονα, το έργο αναδεικνύει ανάγκη διατήρησης των ώριμων δασών και ολόκληρων οικοσυστημάτωνεπειδή οι σχετικές μικροβιακές κοινότητες χρειάζονται χρόνια για να σχηματιστούν και να αξιοποιήσουν πλήρως τις δυνατότητές τους. Η υποβάθμιση ή ο κατακερματισμός των δασών όχι μόνο επηρεάζει τα δέντρα και την άγρια ζωή, αλλά διαταράσσει και αυτές τις ευαίσθητες, αόρατες ισορροπίες.
Στην πράξη, αυτό το είδος ευρήματος μπορεί να εμπνεύσει νέοι τρόποι ενσωμάτωσης της επιστήμης και του περιβαλλοντικού σχεδιασμούΑπό την τοπική κλίμακα (σχεδιασμός πάρκων και πράσινων διαδρόμων) έως τα μεγάλης κλίμακας προγράμματα αποκατάστασης δασών, αυτό που κάποτε θεωρούνταν απλός φλοιός ερμηνεύεται πλέον ως ζωντανός ιστός με σχετικό χημικό και οικολογικό ρόλο.
Λαμβάνοντας υπόψη τη συνδυασμένη δράση των φύλλων, του ξύλου, των ριζών και των σχετικών μικροβίων, τα δάση αναδεικνύονται ακόμη πιο καθαρά ως βασικές φυσικές υποδομές για τον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής, να μειώσουν ορισμένους ατμοσφαιρικούς ρύπους και να ενισχύσουν την ανθεκτικότητα των ευρωπαϊκών εδαφών σε ακραία φαινόμενα.
Όλα υποδηλώνουν ότι, από τώρα και στο εξής, η προσέγγισή μας στα δέντρα θα πρέπει να είναι πιο λεπτομερής: δεν αρκεί να μετράμε πόσα φυτεύονται ή πόση βιομάζα συσσωρεύουν, αλλά θα πρέπει επίσης να εξετάσουμε... τι συμβαίνει σε αυτό το λεπτό στρώμα φλοιού που σφύζει από μικροσκοπική ζωή, το οποίο λειτουργεί σιωπηλά ως ένας απροσδόκητος σύμμαχος κατά των αερίων του θερμοκηπίου.
