2011’den 2015’e kadar Kaliforniya’yı vuran şiddetli kuraklığın nehirler, ormanlar ve vahşi yaşam üzerinde belirgin bir etkisi oldu. Şimdi, yeni bir çalışma kuraklığın, Amerika Birleşik Devletleri’nin meşhur hava kirliliği üzerinde bazı şaşırtıcı etkileri olduğunu gösterdi.
Araştırmacılar, bitkilerin tehlikeli bir hava kirletici madde oluşturmaya ve temizlemeye yardım edebileceğini uzun süredir biliyorlardı; toprak seviyesi ozonu, solunum problemlerine neden olur ve akciğer sorunlarını arttırır. Bitkiler, kirletici maddeleri stomaları veya gözenekleri vasıtasıyla emerek ozonu havadan temizleyebilir. Ancak bazı bitkiler ayrıca ozon oluşturmak için diğer atmosferik kimyasallarla reaksiyona giren uçucu organik maddeler (VOC’ler) yayar.
Kuraklığın bu iki süreci nasıl etkilediğini anlamak zor olabilir. Kuru koşullar ozon seviyelerinin yükselmesine neden olabilir. Çünkü bitkiler su kaybını önlemek için stomalarını küçülterek kirliliği giderme yeteneklerini azaltır. Ancak kuraklık, ozon seviyelerini de azaltabilir, çünkü stres bitkilerin daha az ozon oluşturan VOC üretmesine neden olabilir.
Kaliforniya’nın uzun süreli kuraklığı ve devletin kapsamlı hava kirliliği sensörleri ağı, araştırmacılara gerçek dünyada ne olduğunu görmek için nadir bir fırsat verdi. Angelique Demetillo ve çevre bilimleri profesörü Sally Pusede liderliğindeki ekip, ozon kirliliğinden muzdarip iki Kaliforniya şehri olan Bakersfield ve Fresno üzerindeki atmosfer koşullarını belgeleyen on yıldan fazla bir değere sahip uydu ve sensör verilerini inceledi.
Çalışma küresel çapta hava kalitesindeki kuraklık çalışmalarına öncü
Kuraklığın hava kalitesi üzerindeki etkisi zaman içinde değişti. Araştırmacılar geçtiğimiz hafta Environmental Science & Technology (Çevre Bilimi ve Teknolojisi) raporunu verdi. Bitkiler, kuraklığın en şiddetli yıllarında emilimin yaklaşık yüzde 15 oranında azalmasıyla daha az ozon çıkarmıştır. Ancak kuraklığın ilk yıllarında, ağaçlar ve diğer bitkiler bir anahtar ozon oluşturan VOC, izopren (C5H8) üretimini sürdürmeyi başardı. Kimyasal, meşe ağaçları gibi bitkilerin ısı stresine dayanmasına yardımcı olur ve ağaçların izopren üretimini sürdürmek için karbon depolarından yararlandıkları görülmektedir. Çalışmanın yazarlarından organizma ekolojisti Manuel Lerdau, bununla ilgili, “Egzersiz yapan bir kişi gibi; son tüketiminizi yaktığınızda vücut değişir ve yağ yakmaya başlar.” dedi.
Ancak yaklaşık 4 yıllık bir kuraklığın ardından, stres azaldı. 2013 yılında, bitki izopren seviyeleri, Bakersfield’de yüzde 65 ve Fresno’da yüzde 54 azaldı. Genel olarak, bu ozon kirliliğinde yüzde 20’lik bir düşüş anlamına geliyordu. Kuraklık sona erdikten sonra bile, izopren seviyeleri hemen toparlanmadı.
Bitki VOC azaltımı, Kaliforniya’nın dumanını azaltmak için iyi bir haber gibi görünebilir. Ancak atmosferik kimyanın karmaşıklığı, temiz hava çalışmalarını zorlaştırabilir. Çünkü şu anda, yönetmelikler çoğunlukla ozon oluşturmak için VOC’lerle reaksiyona giren otomobiller ve fabrikalar gibi kaynaklardan azot oksitlerin (NOx) kontrol edilmesine odaklanıyor. VOC seviyeleri yükseldiğinde, bu NOx kontrolleri, sis oluşturucu reaksiyonları boğmaya yardımcı olur.
Çalışma ayrıca, “bu yerlerin diğer yerlerdeki etkilerini daha iyi ölçmek için bir yol haritası sunuyor” diyor Jet Propulsion Laboratory’den bilim insanı Jessica Neu. İhtiyaç duyulan verilerin çoğu artık uydular tarafından toplanabildiğinden, “küresel çapta hava kalitesi üzerindeki kuraklık etkilerini” araştırmanın kapısını açıyor.
Kaynak; Science Mag