Согласно последним исследованиям учёных, климатические изменения ведут к тому, что Земля станет пахнуть иначе. Природные изменения негативно влияют на биогенные летучие органические соединения (ЛОС), которые определяют все естественные запахи на планете. Человек может не оценить масштабов бедствия, поскольку его нос не слишком чувствительный. Мы заметим только то, что привычные ароматы притупились. А вот для мира животных и растений последствия могут оказаться гораздо серьёзнее.
Любое климатическое изменение влияет на нашу планету, и, согласно недавнему исследованию под названием "Биогенные летучие органические соединения в условиях глобальных изменений", опубликованному в научном журнале Global Change Biology, запах Земли не является исключением. Учёные на примере тропических лесов, растущих в долине Амазонки, доказали, что вырубка деревьев, пожары и глобальное потепление меняют запах целых экосистем, за который ответственны ЛОС – химические комбинации, выделяемые живыми организмами.
– Можно сказать, что огромное разнообразие ЛОС, производимых живыми существами, определяют то, как пахнет мир. Благодаря им мы распознаём природные, ярко выраженные запахи – цветочные и цитрусовые, запах свежего дождя или запах моря, – объясняет Metro Хуан Акоста Наварро, исследователь климата в Национальном суперкомпьютерном центре в Барселоне (Испания).
ЛОС определяют не только ароматы, которые так любит человек, но и важные запахи, благодаря которым животные выживают. Химическая связь, которая устанавливается между особями на уровне обоняния, помогает сформировать определённые взаимоотношения и иерархию, отпугивать врагов и охотиться за добычей, растения могут осуществлять клеточную и внутрикорневую защиту, спасаясь от вредителей.
Влияние климата на летучие органические соединения взаимно. Учёные сообщают, что изменения количества ЛОС в воздухе могут также влиять на природу. Нарушение баланса может вызвать нашествие насекомых – например, кузнечиков или саранчи. Крупные животные – например африканские слоны, жирафы и бегемоты – могут начать массовые миграции, если в зоне их обитания не окажется знакомых для них запахов. А новые места могут оказаться непригодными для их жизни.
Проблема может казаться человеку незначительной, так как он практически не улавливает изменений в привычных запахах. Единственное, что он может заметить, – так это то, что некоторые привычные ароматы становятся притуплённей. Однако это не кажется для многих проблемой, и мало кто связывает это с изменениями в климате, хотя проблема уже становится серьёзной.
Джонатан Уильямс, преподаватель из Института химии им. Макса Планка в Германии и один из авторов исследования, обращает внимание на проблему озона в атмосфере.
– По мере того как атмосфера нагревается, как это и предсказывали климатологи, хранящиеся на заводах летучие соединения будут высвобождаться в больших количествах. Чем выше будет температура, тем больше вредных для природы соединений будет высвобождаться. Другая угроза – увеличение количества озона в воздухе. Из-за него летучие соединения окисляются быстрее, поэтому, к примеру, насекомым может быть труднее найти цветы, чтобы опылить их, и мы рискуем потерять большую часть растительности планеты.
Несмотря на то что изменения в биогенных ЛОС огромны, этот процесс ещё можно остановить.
– Главное, что нам нужно сделать, – это остановить вырубку лесов и научиться предотвращать пожары, пример которых в 2020 году мы могли увидеть в Калифорнии. После того как мы решим эту проблему, нужно будет задуматься о сокращении выбросов углерода в атмосферу и прекращении загрязнения океана, – заключил Хуан Акоста Наварро.
Последствия изменения структуры ЛОС
- изменения в химических соединениях воздуха
- изменения в иерархии целых экосистем
- изменения привычных погодных условий на локальном, региональном и даже глобальном уровнях
- риск других негативных последствий, которые пока трудно предугадать
Джонатан Уильямс
руководитель научной группы в Институте химии им. Макса Планка (Германия) и автор исследования "Биогенные ЛОС в условиях глобальных изменений"
Что такое биогенные летучие органические соединения?
– Биогенные ЛОС производятся растениями и животными. Они являются летучими, то есть обычно находятся в газовом состоянии, и органическими, то есть содержат атомы углерода. Мы называем их соединениями, потому что они представляют собой устойчивые молекулярные комбинации.
На самом деле мы все знакомы с ЛОС, потому что сталкиваемся с ними в повседневной жизни. Когда вы гуляете по лесу и вдыхаете сосновый аромат, это ЛОС – альфа- и бета-пинены. Аромат цветка или созревающего плода – это сесквитерпены. Когда вы косите траву, высвобождаются сотни атомов гексанола, а за запах моря ответственна не только соль, но и крошечные морские существа. Человек тоже производит ЛОС через дыхание и кожу. Запахи, который мы ассоциируем с растениями, морем или землёй после дождя, – это сложная смесь из отдельных ЛОС.
Какую функцию выполняют ЛОС?
– Они имеют множество задач. Цветы используют ЛОС, чтобы заманить насекомых, которые в свою очередь опыляют их. Львы используют ЛОС, чтобы выслеживать добычу и охотиться, а скунсы – чтобы защищаться. Когда гусеницы едят овощи в огороде, растения выделяют специальные соединения, предупреждающие соседей по грядке об опасности. Получив сигнал, растения начинают производить резкий, неприятный для гусениц запах, который одновременно и отталкивает вредителей, и привлекает хищных насекомых, питающихся гусеницами.
Расскажите о жизненном цикле биогенных ЛОС.
– После выброса в атмосферу ЛОС окисляются до ряда более мелких соединений, пока они не становятся просто водой и углекислым газом. Воздух в атмосфере постоянно очищается, поэтому ЛОС не задерживаются в нём. Из-за того что ЛОС – это летучие соединения, они очень быстро попадают в воздух. Попробуйте, например, дотронуться до базилика или розмарина – и вы сразу почувствуете аромат. Или, например, хозяева животных часто замечают, что их питомец заболел, потому что начал странно пахнуть. Изменение привычного запаха – это важный сигнал, что что-то не так.
Изменения в климате влияют на ЛОС. А как ЛОС влияют на климат?
– Из-за засух во многих регионах планеты – например вблизи Амазонки – перестанут расти тропические леса, они превратятся в саванны. ЛОС, которые были в них, начнут "уходить" ближе к северу. И там появятся новые леса с новыми экосистемами.
