نقش ۵۲ درصدی درختان بید و صنوبر در تولید اوزون شهر پکن

به گزارش مجله خبری نگار، پوشش گیاهی پکن با وجود سهم حدود ۱۰ درصدی در انتشار ترکیبات آلی فرار، در شکل‌گیری ۵۲ درصد از اوزون شناسایی‌شده در شهر نقش دارد.

افزایش دما از ۲۰ به ۳۵ درجه سانتی‌گراد، سرعت تبدیل ترکیبات منتشرشده از گیاهان به آلاینده‌ها را حدود ۷۰۰ درصد افزایش می‌دهد.

پژوهشگران به‌جای قطع درختان، تغییر تدریجی ترکیب گونه‌های درختی و توجه به انتشار ترکیبات آلی فرار را پیشنهاد کرده‌اند.

آلودگی اوزون پکن ممکن است منشأ غیرمنتظره‌ای داشته باشد. پژوهش جدید دانشمندان چینی نشان می‌دهد درختان بید و صنوبر در پایتخت چین، با انتشار ترکیبات خاصی به نام ایزوپرن، می‌توانند نقش مهمی در افزایش اوزون سطح زمین داشته باشند.

بر اساس این تحقیق، پوشش گیاهی شهر تنها حدود ۱۰ درصد از کل انتشار ترکیبات آلی فرار را تولید می‌کند، اما همین انتشار‌ها در شکل‌گیری بیش از نیمی از اوزون شناسایی‌شده در شهر، یعنی ۵۲ درصد، نقش دارند.

درختان بید و صنوبر چگونه به آلودگی اوزون پکن مرتبط شدند؟

صد‌ها هزار درخت بید مجنون و صنوبر در پکن بیش از ۴۰ سال است که ساکنان شهر را در برابر آفتاب سوزان تابستان محافظت می‌کنند و سایه و خنکی فراهم می‌سازند. با این حال، یک پژوهش جدید نشان می‌دهد این درختان ممکن است هم‌زمان منبعی غیرمنتظره برای آلودگی باشند.

دانشمندان هشدار داده‌اند که فضا‌های سبز شهری می‌توانند با افزایش سطح اوزون موجود در هوا، برای حدود ۲۰ میلیون نفر از ساکنان پایتخت چین مشکل ایجاد کنند و به‌نوعی «نفس» شهر را بگیرند.

آلودگی هوای ناشی از اوزون، که انتشار‌های حاصل از اگزوز خودرو‌ها نیز در شکل‌گیری آن نقش دارند، از دهه ۱۹۴۰ به‌عنوان یک مشکل مرتبط با سلامت عمومی شناخته شده است. برخی موارد شدید در گذشته باعث مرگ صد‌ها نفر شده‌اند.

از آنجا که بسیاری از خودرو‌های پکن برقی هستند، سطح اوزون اندازه‌گیری‌شده در این شهر مدت‌ها پژوهشگران را شگفت‌زده کرده بود. اکنون دانشمندان ترکیباتی را که درختان وارد جو می‌کنند، محتمل‌ترین دلیل این پدیده دانسته‌اند.

یک تیم بین‌المللی به سرپرستی پژوهشگران دانشگاه Jinan در Guangzhou، ابتدا قصد داشت بررسی کند فعالیت‌های انسانی چگونه به آلودگی اوزون منجر می‌شوند. اما طبق پژوهشی که در نشریه Science Advances منتشر شده، این گروه خیلی زود دریافت درختان پکن بسیار بیشتر از حد انتظار در شکل‌گیری آلودگی هوا نقش دارند.

نقش ایزوپرن در تشکیل اوزون

دلیل اصلی این مسئله، تولید مقدار زیادی ایزوپرن توسط این درختان است.

ایزوپرن یک ترکیب آلی فرار است که معمولاً هنگام واکنش با اکسید‌های نیتروژن منتشرشده از منابعی مانند خودرو‌ها یا کارخانه‌ها، می‌تواند به شکل‌گیری اوزون در سطح زمین منجر شود.

پکن تنها شهری نیست که با این مشکل روبه‌رو است

پکن تنها شهری نیست که چنین مسئله‌ای را تجربه می‌کند. با این حال، نسبت گونه‌های درختی با تولید بالای ایزوپرن، مانند صنوبر سفید و بید مجنون، در این شهر به‌طور غیرمعمولی زیاد است.

برآورد می‌شود این دو گونه حدود ۳۵ درصد از فضا‌های سبز شهری پکن را تشکیل دهند.

گونه‌های دیگری مانند بلوط و اکالیپتوس نیز انتشار بالایی دارند، اما حضور آنها در محیط‌های شهری کمتر دیده می‌شود.

پکن چگونه به شهری سرسبز تبدیل شد؟

مدیریت شهری پکن برنامه‌های گسترده برای افزایش فضای سبز را از سال ۱۹۷۹ آغاز کرد.

تا پایان سال ۲۰۱۸، حدود ۲۸۴ هزار درخت صنوبر و بید در محدوده داخل پنجمین جاده کمربندی، منطقه‌ای که هسته اصلی سکونت شهری پکن محسوب می‌شود، کاشته شده بود.

این درختان مزایای مهمی دارند، از جمله:

رشد سریع

توانایی زنده ماندن در زمستان‌های سرد پکن

ایجاد سایه فراوان در ماه‌های تابستان

با این حال، پیش از این پژوهش نیز مشخص بود که بید‌ها و صنوبر‌ها می‌توانند مشکلات فصلی ایجاد کنند.

توده‌های کرکی بذر که این درختان در ابتدای بهار پراکنده می‌کنند، می‌توانند مشکلات تنفسی و واکنش‌های آلرژیک را تحریک کنند.

انتشار ایزوپرن در سطح جنگل‌های مناطق معتدل

Yuan Bin، نویسنده اصلی این پژوهش از دانشگاه Jinan، در گفت‌و‌گو با China Science Daily گفت:

«نتایج مشاهدات در پکن را با داده‌های موجود از شهر‌های مختلف جهان مقایسه کردیم. مشخص شد شدت استانداردشده انتشار ایزوپرن ناشی از پوشش گیاهی در پکن، در میان مشاهدات انجام‌شده در شهر‌ها تاکنون در بالاترین سطح قرار دارد و به سطوح اندازه‌گیری‌شده در جنگل‌های مناطق معتدل نزدیک است.»

تابستان‌های گرم پایتخت چین نیز این مشکل را تشدید می‌کنند، زیرا گرما باعث می‌شود گیاهان بیشتر در فرآیند‌هایی نقش داشته باشند که به تشکیل اوزون منجر می‌شوند.

افزایش ۷۰۰ درصدی سرعت تبدیل ترکیبات به آلاینده‌ها

داده‌ها نشان دادند هنگامی که دمای هوا در پکن از ۲۰ درجه سانتی‌گراد به ۳۵ درجه سانتی‌گراد افزایش پیدا می‌کند، سرعت تجزیه ترکیبات منتشرشده از گیاهان در جو و تبدیل آنها به آلاینده‌ها حدود ۷۰۰ درصد افزایش می‌یابد.

در مقابل، افزایش آلودگی ناشی از فعالیت‌های انسانی تنها حدود ۴۰ درصد بود.

این پژوهش به این نتیجه رسید که پوشش گیاهی مسئول حدود ۱۰ درصد از کل انتشار ترکیبات آلی فرار است. با این حال، مشخص شد همین انتشار‌ها در شکل‌گیری بیش از نیمی از اوزون شناسایی‌شده در شهر، یعنی ۵۲ درصد، نقش دارند.

راه‌حل آلودگی اوزون پکن قطع درختان نیست

پژوهشگران در این تحقیق خواستار قطع فوری درختان بید و صنوبر نشده‌اند.

در عوض، پیشنهاد شده است که نسبت گونه‌های دیگر درختان در برنامه‌های فضای سبز شهری به‌تدریج افزایش پیدا کند.

بر اساس محاسبات پژوهشگران، جایگزینی ۱۰ درصد از درختان با انتشار بالا با گونه‌های دیگر می‌تواند انتشار ایزوپرن را دست‌کم ۲۹ درصد کاهش دهد.

Yuan در این‌باره نوشت:

«علاوه بر برنامه‌های توسعه فضای سبز در شهر‌های موجود، برنامه‌ریزان پروژه‌های بزرگ توسعه شهری نیز می‌توانند در آینده انتشار ترکیبات آلی فرار را هنگام انتخاب گونه‌های درختی در نظر بگیرند تا دشواری‌هایی را که ممکن است در مدیریت کیفیت هوا ایجاد شود، کاهش دهند.»

کاهش آلایندگی‌های انسانی همچنان ضروری است

پژوهشگران تأکید کردند که تلاش‌ها برای کاهش انتشار‌های مضر ناشی از فعالیت‌های انسانی، به‌ویژه در ماه‌های تابستان، همچنان اهمیت زیادی دارد.

به عبارت دیگر، مدیریت کیفیت هوا تنها به انتخاب درختان مناسب محدود نمی‌شود و کنترل آلاینده‌های ناشی از فعالیت‌های انسانی نیز باید ادامه پیدا کند.

سؤالات متداول درباره آلودگی اوزون پکن

آیا درختان بید و صنوبر باعث آلودگی هوای پکن می‌شوند؟

این درختان با انتشار ایزوپرن می‌توانند در واکنش‌های شیمیایی مؤثر بر شکل‌گیری اوزون سطح زمین نقش داشته باشند.

پوشش گیاهی چه سهمی در انتشار ترکیبات آلی فرار پکن دارد؟

بر اساس این پژوهش، پوشش گیاهی حدود ۱۰ درصد از کل انتشار ترکیبات آلی فرار را تولید می‌کند.

این انتشار‌ها چه میزان از اوزون پکن را تشکیل می‌دهند؟

نتایج تحقیق نشان می‌دهد این انتشار‌ها در شکل‌گیری ۵۲ درصد از اوزون شناسایی‌شده در شهر نقش دارند.

آیا راه‌حل، قطع درختان بید و صنوبر است؟

خیر. پژوهشگران پیشنهاد کرده‌اند ترکیب گونه‌های درختی به‌تدریج تغییر کند و گونه‌های دیگر سهم بیشتری در فضای سبز شهری داشته باشند.

افزایش دما چه تأثیری بر این آلودگی دارد؟

وقتی دما از ۲۰ به ۳۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسد، سرعت تبدیل ترکیبات منتشرشده از گیاهان به آلاینده‌ها در جو حدود ۷۰۰ درصد افزایش پیدا می‌کند.

جمع‌بندی؛ بازنگری در انتخاب درختان برای مدیریت آلودگی اوزون پکن

آلودگی اوزون پکن نشان می‌دهد برنامه‌ریزی فضای سبز شهری می‌تواند پیچیده‌تر از کاشت هرچه بیشتر درخت باشد. پژوهش جدید نشان داده است که نوع گونه‌های گیاهی، میزان انتشار ترکیبات آلی فرار و شرایط آب‌وهوایی می‌توانند در کیفیت هوا نقش مهمی داشته باشند.

در عین حال، راه‌حل پیشنهادی پژوهشگران حذف فضای سبز نیست، بلکه انتخاب آگاهانه‌تر گونه‌های درختی در کنار ادامه تلاش برای کاهش انتشار‌های مضر ناشی از فعالیت‌های انسانی است. 

منبع:فوت و فن