植物通常有改善空气品质的能力,既能行光合作用产生氧气,又可吸收有毒气体。然而密西根州立大学最新研究表明,全球气温飙升,橡树和杨树等植物将释放过多异戊二烯化合物(isoprene),造成空气污染。研究成果刊登于 10 月《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)。
异戊二烯是挥发性有机分子,会在空气迅速扩散,对植物而言,有助减缓高温和氧化压力的影响,避免细胞损伤,植物还可能利用异戊二烯当作植物沟通的媒介,影响邻近植物生长和防御机制。某些植物会释放异戊二烯,以抵御害虫或天敌侵扰。故异戊二烯释放是植物生理过程,有助适应环境变化和压力。
领导研究的汤玛斯‧夏基(Thomas D. Sharkey)教授,早在50年前还是博士班学生时,就开始研究植物如何产生异戊二烯。他表示,植物释放异戊二烯是地球排放量仅次甲烷的碳氢化合物,但很少有人注意。
异戊二烯唯一登上新闻版面,是 1980 年代美国前总统雷根 (Ronald Reagan) 错误声称树木会释放异戊二烯,对空污的贡献不亚于汽车。雷根有此说法有其原因。当异戊二烯与燃煤发电厂或汽车废气的氮氧化物接触,发生化学反应后就会产生臭氧等对人类和植物有害的产物(注)。
但植物释放异戊二烯浓度通常不高,且很快就会散逸,不至于对人体健康有害。更重要的是,如果没有电厂、汽车废气,根本不会产生臭氧等有害物质,这导致城市下风处空气品质往往比城市还差,因干净空气流经城市时会吸收大量氮氧化合物,再流过森林时与异戊二烯发生反应又产生更多有毒物质。
夏基教授团队已发现,某些植物行光合作用时会产生异戊二烯,二氧化碳会抑制异戊二烯,高温则有促进作用。研究就是想理清全球气候变迁时,两个因素哪种胜出?结果显示,高温胜过二氧化碳。当温度达 35°C,二氧化碳就不再具抑制作用,此时树叶会“疯狂”释放异戊二烯。杨树叶子在气温 10°C 时异戊二烯排放量会增加超过十倍。若人类不改善氮氧化合物排放,空气污染恶化将难避免。
虽然研究结果如此,夏基教授并不建议为了减少异戊二烯,就大量砍伐树木。因为植物能吸收二氧化碳减少温室气体,蒸散作用也能帮助降温,绝对是人类对抗全球暖化的重要关键。至于减少空污,他的建议是“更有效控制氮氧化物排放”。
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