что делают деревья с воздухом
Вас обманули! Деревья – не лёгкие планеты
Все мы очень любим растения, в особенности деревья. Когда где-то что-то вырубают, уничтожают лес, парк или аллею, люди возмущаются, говорят, что им будет нечем дышать, что деревья – это лёгкие города (и планеты).
На самом деле это заблуждение, потому что деревья хоть и выделяют кислород, но недостаточно для того, чтобы их вклад в состав земной атмосферы был ощутим. Кроме того, в процессе жизнедеятельности они сами этот кислород и поглощают.
Давайте посмотрим, как в действительности у деревьев обстоят дела с кислородом, на примере больших лесных массивов – скажем, лесов Амазонии.
В августе 2019 года, когда горели дождевые леса Амазонии, все газеты, политики, знаменитости и общественные деятели тиражировали один и тот же факт: бразильские леса производят 20% всего кислорода. Кто-то даже посчитал эти пожары угрозой для жизни на планете.
В реальности же деле вклад Амазонии в объём мирового кислорода совсем невелик. Согласно исследованию 2010 года, все тропические леса Земли отвечают за выработку 34% того кислорода, который производится на суше. На Амазонию приходится чуть меньше половины этих лесов, и они вырабатывают около 16% кислорода на суше, считает эколог Ядвиндер Мали из Института изменений окружающей среды Оксфордского университета.
Если учесть кислород, который вырабатывает фитопланктон в океане, доля тропических лесов Бразилии падает до 6-9%.
Но это ещё не всё. По ночам, когда фотосинтеза не происходит, подлые деревья начинают поглощать полученный днём кислород и выделять углекислый газ. Называется это клеточным дыханием. Мали и его исследовательская группа полагают, что деревья расходуют чуть больше половины того кислорода, который они же сами и произвели. Оставшуюся часть тратят тропические микроорганизмы, чтобы разложить мёртвые деревья и другую органику.
В результате вклад лесов Амазонии или любого другого биома в объём земного кислорода составляет около 0%, уверен британский учёный.
Специалист по атмосфере Университета штата Колорадо Скотт Деннинг говорит, что кислород, которым мы дышим, появился благодаря океаническому фитопланктону, который накапливал этот газ миллиарды лет. Кислород не пропал благодаря тому, что огромные массы планктона скапливались на дне морей, прежде чем до них добирались микробы. Иначе весь кислород был бы израсходован на разложение мёртвых организмов. По словам Деннинга, процессы, определяющие количество кислорода в атмосфере, происходят в течение длительных геологических периодов и не подвержены влиянию фотосинтеза.
Тем не менее, леса очень важны для охлаждения планеты, которое как раз и происходит за счёт извлечения углекислого газа из атмосферы. Поэтому учёные сравнивают их не с лёгкими, а с гигантским кондиционером, который смягчает последствия изменения климата на Земле.
Таким образом, глобально деревья никак не влияют на количество кислорода. Это же касается и наших городов. Если в городе не будет деревьев, не будет парков и аллей, количество кислорода от этого не изменится. Но роль кондиционера никто не отменял. Деревья охлаждают город, причём не только путём поглощения углекислого газа, но и просто за счёт тени, которую они создают. В результате температура на улицах с деревьями намного ниже, чем на улицах без деревьев:
Под деревьями комфортно гулять. Растения и зелень выполняют ещё и психотерапевтическую функцию, потому что человек вышел из леса, и ему гораздо приятнее находиться среди деревьев, чем среди бетонных коробок. Это наши первобытные инстинкты, поэтому мы стремимся добавить зелень в свой дом, нам хочется что-то сажать у себя на участке. Зелёный город – это в первую очередь комфорт. Деревьев в городе должно быть как можно больше! Но вот конкретно за кислород они не отвечают.
Как деревья очищают воздух
Всем известно, что деревья очищают воздух. Находясь в лесу или парке, можно почувствовать, что воздух совсем другой, не такой, как на пыльных городских улицах. В тенистой прохладе деревьев дышится намного легче. Почему так происходит?
Фотосинтез
Деревья очищают воздух, поглощая загрязняющие вещества
Поверхность листьев способна захватывать находящиеся в воздухе частицы и удалять их из воздуха (по крайней мере, временно). Микроскопические частицы, находящихся в воздухе, могут попасть в легкие, что может привести к серьезным проблемам со здоровьем или к раздражению тканей. Так что очень важно снижать их концентрацию в воздухе, что деревья с успехом и делают. Деревья могут удалять как газообразные загрязняющие вещества (диоксид серы, диоксид азота и оксид углерода), так и твердые частицы пыли. Очищение в основном происходит при помощи устьиц. Устьица – это небольшие окошки или поры, находящиеся на листе, через которые происходит испарение воды и газообмен с окружающей средой. Таким образом, пылевые частицы, не достигнув земли, оседают на листьях деревьев, и под их пологом воздух намного чище, чем над кронами. Но не все деревья могут переносить запыленные и загазованные условия: ясень, липа и ель очень сильно страдают от них. Пыль и газы могут приводить к закупорке устьиц. Однако дуб, тополь или клен более устойчивы к вредному влиянию загрязненной атмосферы.
Деревья снижают температуру в жаркое время года
Когда идешь под палящим солнцем, всегда хочется найти тенистое дерево. И как бывает приятно прогуляться в прохладном лесу в жаркий день! Находиться под кроной деревьев комфортнее не только из-за тени. Благодаря транспирации (то есть процессу испарения воды растением, который происходит в основном через листья), меньшей скорости ветра и относительной влажности опавшим листьям под деревьями создается определенный микроклимат. Деревья высасывают из почвы много воды, которая затем испаряется через листья. Все эти факторы совокупно влияют на температуру воздуха под деревьями, где она обычно на 2 градуса ниже, чем на солнце.
Но каким образом более низкая температура влияет на качество воздуха? Многие загрязняющие вещества начинают выделяться активнее с ростом температуры. Прекрасный тому пример – машина, оставленная летом на солнце. Горячие сиденья и дверные ручки создают удушающую атмосферу в машине, так что быстрее хочется включить кондиционер. Особенно в новых автомобилях, где запах еще не выветрился, он становится особенно сильным. У особо чувствительных людей он может даже привести к астме.
Деревья выделяют летучие органические вещества
Деревья жизненно необходимы для сохранения чистоты воздуха и всей экосистемы на Земле. Это понимают все, даже маленькие дети. Однако вырубка лесов не снижает свои темпы. Мировые леса уменьшились на 1,5 млн. кв. км за 2000-2012 гг. по неантропогенным (естественными) и антропогенным причинам. В России особенно страдает от вырубки лесов Дальний восток. Карту обезлесенья сейчас можно посмотреть при помощи сервиса от Google и увидеть реальное положение вещей в лесном хозяйстве, которое внушает сильное беспокойство.
Как деревья очищают воздух
Деревья – это неотъемлемая часть природы и основной компонент многих экосистем планеты. Основная их функция – это очищение воздуха. Убедиться в этом легко: зайдите в лес, и вы ощутите, насколько легче вам дышится среди деревьев, чем на улицах города, в пустыне или даже в степи. Все дело в том, что древесные леса – это легкие нашей планеты.
Процесс фотосинтеза
Очищение воздуха происходит во время процесса фотосинтеза, который осуществляется в листьях деревьях. В них под влиянием солнечного ультрафиолета и тепла перерабатывается углекислый газ, выдыхаемый людьми, на органические элементы и кислород, которые потом принимают участие в росте различных органов растений. Только задумайтесь, деревья с одного гектара леса за 60 минут поглощают углекислый газ, выработанный 200 людьми за этот же отрезок времени.
Очищая воздух, деревья удаляют диоксиды серы и азота, а также оксиды углерода, микрочастицы пыли и другие элементы. Процесс поглощения и переработки вредных веществ происходит с помощью устьиц. Это небольшие поры, которые играют важнейшую роль в газообмене и испарении воды. Когда микропылинки попадают на поверхность листьев, поглощаются растениями, благодаря чему воздух становится чище. Однако не все породы хорошо фильтруют воздух, избавляя его от пыли. Например, ясени, ели и липы трудно переносят загрязненную окружающую среду. Клены, тополи и дубы напротив более устойчивы к загрязнению атмосферы.
Влияние температуры на очищение воздуха
Летом зеленые насаждения дают тень и охлаждают воздух, поэтому в знойный день всегда приятно спрятаться в тени деревьев. Кроме того, приятные ощущения возникают из-за следующих процессов:
Люди делают неправильный выбор, уничтожая целые лесные массивы. Без деревьев на планете вымрут не только тысячи видов фауны, но и сами люди, потому что задохнуться от грязного воздуха, который больше некому будет очищать. Поэтому мы должны беречь природу, не уничтожать деревья, а сажать новые, чтобы хоть как-то снизить урон, нанесенный человечеством окружающей среде.
Как лес меняет климат
Иллюстрации нарисовал Антон Марьинский
Людям очень повезло. Нам для жизни необходим кислород, и деревья в процессе фотосинтеза его вырабатывают. Эта удивительная способность деревьев бескорыстно давать нам необходимое впечаталась нам в память в виде клише про «лёгкие планеты». Но на самом деле лес защищает нас не только от недостатка кислорода, но и от необратимых и непредсказуемых изменений климата. Рассказываем как.
Зачем деревьям углекислый газ?
Для роста дереву необходим углерод, и дерево поглощает его из воздуха в виде углекислого газа. От семечки до столетних деревьев лес при помощи солнечной энергии превращает углекислый газ и воду в питательные вещества, накапливает углерод, а в атмосферу отдаёт кислород. Лес растёт, мы дышим.
Если всё упростить, то в среднем для дерева, для жизни одного его кубического метра, нужна примерно тонна углекислого газа. А из одной тонны захваченного деревьями углекислого газа в результате фотосинтеза в атмосферу поступает 0,7 тонны кислорода.
Где в лесу углерод?
Чрезмерное накопление в атмосфере парниковых газов — в том числе углекислого — ведёт к изменению климата. Но благодаря способности к фотосинтезу лес захватывает и хранит углекислый газ. Так он смягчает и замедляет климатические изменения.
Молодой растущий лес быстро накапливает углерод в древесине, ветвях и корнях деревьев. Однако не стоит забывать, что фотосинтез происходит только на свету, и деревья сами выделяют углекислый газ при дыхании. Как и все зелёные растения.
Углерод выделяется при дыхании всех организмов, входящих в экосистему, когда разлагается мертвая древесина, органические вещества. В какой-то момент, если с лесом не происходит никаких катаклизмов, отпад старых деревьев в лесу уравновешивается приростом новых и количество связанного углерода в живых деревьях более или менее стабилизируется.
Молодой лес быстрее поглощает углерод, зато старый хранит большие запасы того углерода, что был поглощен в течение жизни всей лесной экосистемы. Даже в немолодом лесу связанный углерод в больших количествах сохраняется в погибших деревьях, в лесной подстилке и почве. В течение десятилетий и даже столетий леса способны не только хранить, но и продолжать перерабатывать углекислый газ из атмосферы. Эту динамичную систему крайне важно сохранить во что бы то ни стало.
Все леса такие?
Леса — важнейший для климата поглотитель и накопитель углерода. Все леса важны по-своему, а самые преданные борцы с изменением климата — это дикие леса, те, что пережили наших бабушек и дедушек в десятом поколении, и которые ещё не изрезаны дорогами, нефтепроводами, не вывернуты наружу при добыче ископаемых, не покрыты шахматкой сплошных вырубок и язвами пожаров. Благодаря системе естественных связей дикие леса устойчивы и способны существовать неограниченно долго.
Для крупных массивов таких лесов, если их площадь не меньше 50 тысяч гектаров, есть специальный термин «малонарушенные лесные территории» и неофициальное прозвище — «углеродные консервы». Особенно большую роль в консервировании углекислого газа играют тропические леса в Южной Америке, Африке, Юго-Восточной Азии. И таёжные леса в России и Канаде.
В России площадь диких лесов стремительно сокращается. Уже сейчас их площадь меньше 250 миллионов гектаров, они гибнут со скоростью 1,6 миллиона гектаров в год. И неудивительно: махнув рукой на нормальное лесное хозяйство на освоенных землях, наши лесные деятели с особым цинизмом идут всё дальше вглубь диких лесов. Потому что зачем же выращивать лес ближе к людям, с ним работающим, зачем вкладываться в возобновление лесов, если можно освоить наследие тысячелетий. «А после нас хоть лес не расти», — думают они. Это не просто неправильный подход к лесу как к возобновляемому ресурсу, это преступление против человечества.
Что мешает лесам защищать нас от климатической катастрофы?
Важно забыть на минутку про образ с «лёгкими планеты» и вспомнить, что леса могут сами стать мощным источником того же самого углекислого газа. И речь сейчас не про дыхание деревьев по ночам, оно никак не усложняет нам выход из климатического кризиса. Делают это климатические катастрофы, пожары и вырубки. Лесные пожары катастрофически меняют лесной покров. Площади пожаров в России огромны даже в масштабах нашей огромной страны. В некоторых регионах пожары уничтожают больше органического вещества, чем его производят живые деревья. В такой ситуации лес из поглотителя углекислого газа превращается в его источник. По данным Института космический исследований РАН, в катастрофические по пожарам годы — 2012, 2016 и 2017 — леса больше выбрасывали углерода, чем поглощали. Грустнее всего дела обстоят в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.
При заготовке леса часть углерода из деревьев высвобождается почти сразу: порубочные остатки жгут, а что не сожгли — разлагается и выделяет наш «любимый» углекислый газ. Другая часть накопленного углерода превращается в различную древесную продукцию — и когда этот углерод вновь окажется в атмосфере, зависит от того, как предметы из дерева будут использовать и утилизировать. Например, дрова быстро вернут углерод обратно в атмосферу при растопке печи.
Это ещё не всё. Во время вырубки техника нарушает лесную подстилку, перемешивает валежник и почву — так они стремительнее разлагаются и быстрее обычного возвращают углерод в атмосферу. Ещё быстрее это происходит, если место вырубки поджигают, чтобы его очистить.
Общая площадь сплошных вырубок в нашей стране составляет сейчас чуть больше миллиона гектаров в год, всех видов рубок — около двух миллионов. Пожары полностью уничтожают до 4 миллионов гектаров леса каждый год. Ежегодные потери диких лесов — 1,6 миллиона гектаров.
Изменение климата ускоряет многие процессы в лесных экосистемах, и фотосинтез, и выделение углекислого газа. Сильнее всего это ускорение происходит в лесах на вечной мерзлоте. Кроме того климатические изменения создают благоприятные условия для вредителей и болезней леса, которые ослабляют или убивают деревья, то есть снижают способность экосистемы связывать углекислый газ, но увеличивают его выделение.
Все эти три фактора во многих случаях действуют совместно — и это быстро превращает огромные лесные территории из поглотителя углекислого газа в его мощный источник. Превращают лес из друга во врага.
Значит, надо сажать больше лесов?
Хороший вопрос. Самое простое решение, которое предлагают маркетологи: «посадите дерево — спасите климат». На самом деле выращивание леса сложнее, и тут есть нюансы, о которых мало кто упоминает, когда собирают деньги и людей на посадки или когда на
«восстановление лесов» выделяются миллионные федеральные бюджеты.
Увы, почти 90 процентов посадок гибнет. В огне, из-за отсутствия ухода за молодым лесом или от того, что при посадке были допущены ошибки. На месте погибших посадок что-то всё равно вырастет, но этот лес будет непригодным в хозяйственном отношении. А спрос на древесину никуда не исчезает. И когда за многие десятилетия хозяйственно ценных лесов становится все меньше, лесозаготовители идут во все более далекие и труднодоступные и дикие леса, либо всеми правдами и неправдами залезают в леса, близкие к людям и имеющие тот или иной защитный статус.
Как помочь лесам в борьбе с изменением климата?
Чтобы помочь лесам – особенно диким и труднодоступным – нужна нормальная система лесного хозяйства. Лесам нужна защита от пожаров и вырубок, а для этого сейчас нет ни людей, ни денег. И эту систему нужно менять.
Кроме того десятая часть лесов вырастает на землях, которые формально предназначены для сельского хозяйства. А неформально – сельским хозяйством, которое было бы эффективным и приносило прибыль, там заниматься невозможно. А вот выращивать леса – можно вполне. Но выращивать там лес нельзя, а если он вырос сам – нужно его уничтожить, иначе хозяина земли серьезно оштрафуют, а то и землю отберут.
Если бы можно было выращивать леса на сельскохозяйственных землях, это помогло бы удовлетворить спрос на древесину, а значит не было бы потребности вырубать старые дикие леса, и вот это очень бы помогло в борьбе с изменением климата.
Правительство разрешило было выращивать такие леса, но Минприроды собирается внести такие поправки, которые всё это разрешение сведёт на нет. И мы призываем этихпоправок не принимать. Вы тоже можете присоединиться к нам и подписать петицию.
Живые фильтры: какие деревья отлично очищают воздух от вредных веществ
Деревья и кустарники прекрасно выглядят на дачном участке, делая его респектабельным. Но у них есть другие достоинства.
Тополь
Самым полезным среди деревьев считается тополь. Эта культура имеет следующие свойства:
Тополь неприхотлив, спокойно растет вдоль шоссе и вблизи промышленных предприятий. Как ни странно, вредный для аллергиков тополиный пух тоже благотворно воздействует на атмосферу.
Каштан
Эта культура не требует специального ухода. Каштан часто сажают в городской черте, но можно разместить его и на дачном участке.
Взрослое дерево способно очищать воздух от пыли и выхлопов газа.
Лучший грунтом для каштана будет суглинок и смешанный с песком чернозем. У растения поверхностная корневая система, однако нужно опасаться застоя воды в почве.
Можно создать из нескольких деревьев зону отдыха. Они сохранят прохладу и защитят территорию от сорняков.
Липа способна очищать и ароматизировать воздух.
На участке обычно размещают сразу несколько экземпляров, которые создают аллейку. Между ними можно посадить ранние цветы, до раскрытия листьев липы они будут получать достаточно освещения.
Почва для этой культуры должна быть плодородной и дренированной. Можно взять смесь дернового субстрата с песком и перегноем.
Опытные дачники часто высаживают на участке вяз. Из него можно создать живую изгородь. При посадке нужно соблюдать следующие требования:
Вяз не склонен к заболеваниям и имеет множество видов, от высоких до миниатюрных. Декоративные вязы растут быстро.
Сирень
Густая крона сирени собирает пыль из воздуха. Кроме того, кустарник способен защитить участок от воздействия выхлопных газов.
Засадить сиренью дачу несложно, растение быстро размножается черенками. Лучше, чтобы грунт был плодородным, средней легкости.
Переувлажнения почвы допускать не следует. Весной сирень восхитительно цветет, облагораживая участок.
Акация
Белая акация очищает воздух на участке. Для нее нужно выбрать солнечное место, без понижения рельефа и повышенной влажности грунта.
При посадке необходимо учесть, что крона станет раскидистой. Рядом не должно быть высоких деревьев, которые будут затенять саженец.
Субстрат для этой культуры можно сделать из золы, песка и компоста. Акация не терпит глубокого рыхления.
Сосна
Воздух в сосновом бору наполнен фитонцидами, которые благотворно влияют на человека и животных. Дерево быстро вырастает на неудобренных песчаных почвах. Плодородный грунт сосна не любит.
Корни у этой культуры при небольшом количестве влаги в почве достигают значительной глубины.
При подготовке места для саженцев желательно соблюдать расстояние до стен около 5 м. Иногда в процессе развития нижние ветви сосны засыхают.
Ель обыкновенная
Вещества, которые выделяются из листьев ели, освежают и оздоравливают воздух на садовом участке. Для саженца нужно найти не слишком близкое к дому место. Оно может быть солнечным или с легкой полутенью.
Молодое деревце осматривают, комок на корнях тщательно разминают. Лунку делают квадратной, при посадке почву утрамбовывают. Затем мульчируют грунт вокруг ствола прошлогодней травой.