Pažemio ozonas ir jo poveikis pagrindinių medžių rūšių būklei

Algirdas Augustaitis

Vytauto Didžiojo universitetas, Žemės ūkio akademija, Miškų ir ekologijos fakultetas

Pažemio ozonas (O3) – vienas stipriausių oksidatorių, neigiamai veikiančių visą gyvąją aplinką. Tai fitotoksikantas, turintis reikšmingą įtaką fotosintezei, augalams kvėpuoti, medžiagoms susidaryti ir pasiskirstyti bei sustiprinantis neigiamą tokių oro teršalų kaip SOx, NOx ir NHx poveikį. Tačiau šie procesai dar nėra gerai ištirti ir suprasti dėl sudėtingos skirtingų aplinkos streso veiksnių tarpusavio sąveikų ir jų sinergetinio poveikio miškams.

1 pav. O3 susidarymo schema ir poveikis CO2

O3 susidaro giedromis, saulėtomis dienomis iš azoto dioksido, anglies monoksido ar sieros dioksido, taip pat biologinių lakių organinių junginių (BLOJ), išskiriamų medžiui patiriant stresą, ir vandens garų. Todėl mažėjant debesuotumui ir didėjant saulės radiacijai, transporto išmetamų dujų kiekiui ir medžių išskiriamiems BLOJ junginiams, susidaro palankios sąlygos šiam antriniam fitotoksikantui susidaryti, kuris, sąlygodamas bendrą anglies kaupimosi ir sklaidos ciklą ekosistemose, skatina CO2 susidarymą. Dėl tokios daugialypės sąveikos su kitais aplinkos komponentais šiam antriniam teršalui priskiriamas vienas reikšmingiausių vaidmenų, sąlygojančių tolesnį klimato šiltėjimą. Todėl tyrimuose didžiausias dėmesys skirtas O3 koncentracijos ir klimato kaitos sąlygotos didėjančios temperatūros, kritulių kiekio, dažnėjančių sausrų, kaitros ir šalčio bangų kompleksiniam poveikiui beržų, eglių ir pušų būklei, atsižvelgus į nustatytus fiziologinius procesus, tokius kaip transpiracija, fotosintezė ir sezoninis augimas.

Jau beveik 30 m. kompleksinio monitoringo stotyse (KMS) vykdyti O3 tyrimai parodė, kad vidutinė mėnesio O3 koncentracija intensyviausiai mažėjo Dzūkijoje – po 0,02 µg/m3, kiek mažiau Aukštaitijoje – po 0,015 µg/m3 ir mažiausiai Žemaitijoje – po 0,011 µg/m3 per mėnesį. Metinė O3 koncentracija intensyviausiai mažėja Aukštaitijos KMS – po 0,15 µg/m3, silpniau Dzūkijoje – po 0,06 µg/m3 ir silpniausiai Žemaitijos KMS – po 0,047 µg/m3 per metus.

O3 koncentracija vegetacijos laikotarpiu intensyviausiai mažėja Dzūkijoje ir Žemaitijoje, maždaug po 0,29 µg/m3 per metus, kiek silpniau Aukštaitijos KMS –po 0,22 µg/m3 per metus. Šaltuoju laikotarpiu vidutinė O3 koncentracija didėja: Aukštaitijos KMS – 0,22 µg/m3, o Dzūkijoje ir Žemaitijoje – po 0,18 µg/m3 per metus.

O zon o form avim asis & ta

Didžiausia O3 koncentracija išsiskiria Aukštaitijos KMS, kur ši reikšmė siekia 52 µg/m3, Žemaitijoje –50 µg/m3, o Dzūkijoje – 49 µg/m3. Tam tikrą paklaidą šių duomenų patikimumui gali turėti tas faktas, kad nuo 2000 iki 2006 m. ozono koncentracijos tyrimai Dzūkijoje nebuvo vykdomi.

B LOJ : Isopren Monoterpen ai Sesqui gaisrai veiksniai transportas

Metinių maksimalių koncentracijų kaitoje nustatyta reikšminga O3 mažėjimo tendencija Aukštaitijos ir Dzūkijos KM stotyse, kur ji siekė apie 1,47 µg/m3 per metus. Žemaitijos KMS ši tendencija buvo žymiai mažesnė ir siekė tik 0,35 µg/m3 per metus. Vegetacijos laikotarpiu maksimali O3 koncentracija mažėjo viršydama net ir 1 µg/m3 per metus lygį.

Vienas pagrindinių ozono susidarymą skatinančių veiksnių yra karščio bangos. Būtent aukšta oro temperatūra ir intensyvi saulės spinduliuotė ypač reikšmingai skatina maksimalios ozono koncentracijos susidarymą, o stiprus vėjas reikšmingai ją mažina. Reikšmingu poveikiu ozonui susidaryti pasižymi ir santykinė oro drėgmė.

Nepaisant to, O3 koncentracijos viršijančios 70 μg·m–3 slopino paprastųjų eglių metinės rievės formavimąsi sezono metu skirtingose miško augavietėse, pušies – tik skurdesnėje, normaliai drėkinamoje Nb augavietėje, o šio fitotoksikanto neigiamas poveikis beržų augimui nenustatytas (4 pav.). Gauti duomenys rodo, kad eglės greičiausiai yra vienos jautresnių ozonui medžių rūšių Lietuvoje, kiek mažesniu jautrumu pasižymi pušys, o beržai nerodo reikšmingų jautrumo ozonui požymių. Tačiau nustatyta ozono koncentracijos mažėjimo tendencija gali tik teigiamai sąlygoti spygliuočių medžių rūšių prieaugį, skatindama jo intensyvumą. Ankstesni tyrimai parodė, kad 2001–2003 m. maksimaliai priežemio ozono koncentracijai padidėjus nuo 125 iki 165 μg·m–3, metinis pušynų prieaugis Lietuvoje sumažėjo 0,73 m³ ha–1. Tai sudarė 12,7 proc. bendro prieaugio.

4 pav. Ozono poveikis tirtų medžių rūšių kamieno prieaugiui

Išvada. Pagrindinis veiksnys, skatinantis pažemio ozono susidarymą, yra bendroji saulės spinduliuotė ir jos maksimalios reikšmės, kurias paprastai lydi karščio bangos ir žemas santykinis oro drėgnumas bei mažas vėjo greitis ir stresuojančio medžio išskiriamas BLOJ, tačiau dėl šių rodiklių vykstančios kaitos O3 koncentracija Lietuvoje mažėja.

Nustatyta oro temperatūros, nors dar nereikšmingai mažėjanti, tendencija IV ir VII mėnesiais ir didėjantis kritulių kiekis VII–VIII mėnesiais gali turėti

Ozono koncentracijai toliau mažėjant, medžių lajų būklė ateityje turėtų gerėti, kas skatintų intensyvesnį medžių augimą. Toks vieno pagrindinio klimato kaitą skatinančio komponento kaitos dėsningumas ateityje turėtų prisidėti prie oro temperatūros augimo stabilizavimo ir miškų produktyvumo augimo.