دراسة: الأشجار تحبس أنفاسها لتجنب الدخان الضارة

أثبت علماء في جامعة كولورادو الأمريكية أن الأشجار مثل البشر تحبس أنفاسها لتجنب استنشاق الأدخنة والغازات الضارة.

كتبت “إم جي ريتشز”، باحثة ما بعد الدكتوراه في علوم البيئة والغلاف الجوي بجامعة ولاية كولورادو، في تقرير بموقع “Live Science” أن فريقها، المتخصص في دراسة جودة الهواء والآثار البيئية لدخان حرائق الغابات والملوثات الأخرى، اكتشفوا بمحض الصدفة أن أوراق أشجار الصنوبر الحية تغلق مسامها عند تعرضها لأدخنة حرائق الغابات بالقرب من منطقة البحث.

كيف تتنفس النباتات؟
تحتوي النباتات على مسام على سطح أوراقها تسمى الثغور، تشبه أفواه البشر. بينما يستنشق البشر الأكسجين ويزفرون ثاني أكسيد الكربون، تستنشق النباتات ثاني أكسيد الكربون وتزفر الأكسجين. تستنشق النباتات والإنسان مواد كيميائية أخرى في الهواء المحيط وتزفر المواد الكيميائية المنتجة بداخلها.

أدلة من أكثر من قرن من البحث
في أواخر القرن التاسع عشر، اكتشف العلماء أن الأشجار في المناطق الملوثة بحرق الفحم تعرضت لحبيبات سوداء تسد مسام الأوراق. اشتبهوا أن المادة الموجودة في هذه الحبيبات قد تكون جزءًا من تفاعل كيميائي داخل الأشجار، لكن لم تُستكشف كيمياء تلك الحبيبات بسبب نقص الأدوات المتاحة في ذلك الوقت.

التأثيرات الحديثة لدخان حرائق الغابات
ركزت معظم الأبحاث الحديثة على تأثيرات دخان حرائق الغابات على المحاصيل، وكانت النتائج متضاربة. بينما أظهرت دراسات في كاليفورنيا أن الدخان قد يزيد من كفاءة التمثيل الضوئي والنمو، أظهرت دراسات معملية أخرى أن إنتاجية النبات قد تنخفض أثناء وبعد التعرض للدخان، على الرغم من تعافي النباتات بعد ساعات.

كيف يؤثر الدخان على النباتات؟
عندما ينتقل دخان حرائق الغابات لمسافات طويلة، يتغير كيميائيًا في ضوء الشمس. يؤدي خلط المركبات العضوية المتطايرة وأكاسيد النيتروجين وأشعة الشمس إلى تكوين الأوزون على مستوى الأرض، مما يسبب مشاكل في التنفس لدى البشر ويضر النباتات عن طريق تدهور سطح الورقة وأكسدة الأنسجة النباتية.

البحث العرضي خلال حرائق هائلة
لم يكن الفريق يعتزم دراسة استجابات النبات لدخان حرائق الغابات. كانوا يحاولون فهم انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة من النباتات. في خريف 2020، أدى دخان كثيف من حرائق الغابات إلى موقع بحثهم في جبال روكي بكولورادو. أظهرت الاختبارات أن مسام الأشجار كانت مغلقة تمامًا والتمثيل الضوئي كان شبه معدوم.

وتشير البيانات إلى أن بعض النباتات تستجيب لنوبات دخان حرائق الغابات الكثيفة بإغلاق مسامها، مما يعطل التبادل الغازي مع الهواء الخارجي. افترض الباحثون أن جزيئات الدخان قد تغطي الأوراق وتمنع فتح المسام، أو أن الدخان يدخل الأوراق ويغلق مسامها. من المحتمل أن يكون هذا المزيج من الاستجابات هو ما يسبب إغلاق المسام.