Растения могут испускать электрические разряды, влияющие на качество воздуха

Ученым давно известно, что растения и деревья могут испускать небольшие, видимые электрические разряды с кончиков своих листьев. Это обычно происходит, когда растения попадают в ловушку под электрическими полями, создаваемыми грозами. Эти разряды, известные как короны, иногда видны в виде слабых голубых искр, которые светятся вокруг заряженных объектов.

Фото из открытых источников

Новое исследование предполагает, что эти искры могут изменять качество окружающего воздуха. Но остается неясным, являются ли последствия этих разрядов в атмосфере положительными или отрицательными.

В исследовании, опубликованном в журнале «Journal of Geophysical Research: Atmospheres», исследователи воссоздали электрические поля от гроз в лаборатории и проанализировали короны, испускаемые восемью видами растений в различных условиях.

Результаты показали, что все короны создавали большое количество радикалов – химических веществ, содержащих неспаренные электроны, которые сильно реагируют с другими соединениями, которые могут значительно изменить качество окружающего воздуха.

«Хотя мало что известно о том, насколько широко распространены эти разряды, мы считаем, что короны, образующиеся на деревьях во время грозы, могут оказать существенное воздействие на окружающий воздух», - заявила ведущий автор исследования Джен Дженкинс из Университета штата Пенсильвания.

Два радикала, выделяемые коронами растений, - это гидроксил (OH) и гидропероксил (HO 2), оба из которых заряжены отрицательно и, как известно, окисляют или крадут электроны у ряда различных химических соединений, тем самым превращая их в другие молекулы.

Фото из открытых источников

Исследователей особенно интересовали концентрации гидроксильных радикалов, потому что они оказывают большее влияние на качество воздуха.

«Гидроксильный радикал способствует общему атмосферному окислению многих атмосферных загрязнителей», - заявляет соавтор исследования, метеоролог Уильям Брюн из Университета штата Пенсильвания.

Например, если гидроксильный радикал вступает в реакцию с парниковыми газами, такими как метан, то он может удалить вредные молекулы из атмосферы и помочь бороться с изменением климата, сказал Брюн.

Но если тот же радикал вступает в реакцию с кислородом, это может привести к образованию озона, который, несмотря на важную роль в верхних слоях атмосферы, токсичен для людей. Радикалы также могут создавать аэрозольные частицы, которые вредят качеству воздуха, добавил он.

Это не первый случай, когда исследователи демонстрируют связь между грозами и гидроксильными радикалами.

В сентябре другая команда во главе с Брюном опубликовала результаты исследования, опубликованного в журнале Earth, Atmospheric and Planetary Science s, в котором показано, что короны, образующиеся от металлических предметов, таких как телефонные столбы и опоры электропередач, производят немного более высокий уровень гидроксильных радикалов, чем короны растений.

Однако уровни радикалов, вырабатываемых растительными и искусственными коронами, значительно ниже, чем те, которые образуются непосредственно от молнии.

«Несмотря на то, что заряд, генерируемый [растительной] короной, был слабее, чем искры и молнии, которые мы наблюдали раньше, мы все равно видели, как образуется огромное количество этого гидроксильного радикала», - сказала Дженкинс.

Учитывая огромное количество деревьев, которые растут в районах, подверженных воздействию молний, короны растительного происхождения могут представлять собой в основном недостаточно изученный источник радикалов с крайне непредсказуемым воздействием на качество воздуха, добавила она.

«В районах, где наиболее вероятны грозы, во всем мире насчитывается около двух триллионов деревьев, и в любой момент времени происходит 1800 гроз», - сказала Дженкинс.

Исследователи намерены продолжить более подробное изучение этих корон, чтобы полностью понять влияние, которое они оказывают на качество воздуха в глобальном масштабе.