Что выделяет дерево в воздух
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 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.
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.
Какие деревья производят больше всего кислорода
В 1771 году английский священник и естествоиспытатель Джозеф Пристли решил проверить правда ли, что выдыхаемый воздух становится «грязным» и может негативно воздействовать на живые организмы. Для этого он посадил под герметичный колпак маленького мышонка и начал свой простой, но очень информативный опыт. Через некоторое время мышь ослабла, а потом и вовсе умерла в страшных мучениях. Затем Пристли решил добавить в эксперимент растение и поместил под колпак не только мышь, но и росточек мяты. Мышь совершенно свободно перемещалась под колпаком и довольно долгое время чувствовала себя отлично. Так Джозеф Пристли первым изучил влияние растений на состав окружающего воздуха.
С тех пор человечество задумалось о сохранении и преумножении кислорода в городах и больших поселениях. Сейчас мы уже знаем, что работающий автомобиль сжигает за два часа столько кислорода, сколько за два дня вырабатывает дерево-чемпион. Так какие же деревья являются лидерами по выработке кислорода?
Тополь
Тополь быстро растет и набирает зеленую массу, которая поглощает углекислый газ и вырабатывает путем фотосинтеза кислород. Гектар тополей вырабатывает кислорода в 40 раз больше, чем гектар хвойных деревьев. Кислорода, который выделяет одно взрослое дерево за сутки, хватит для дыхания 3 человек в течение этого времени. Кроме того, тополь успешно увлажняет воздух вокруг себя. Благодаря своим широким и клейким листьям, тополь прекрасно удерживает пыль. Еще один плюс тополя в том, что он крайне неприхотлив и прекрасно себя чувствует, будучи высаженным вдоль больших магистралей. Однако у тополя есть и большой минус — при цветении он распространяет пух с семенами, который является сильным аллергеном для человека. В связи с этим сейчас рассматривают замену пушистого тополя на его более спокойные сорта: серебристый и белый. Итак, один тополь выделяет столько кислорода, сколько семь елей, четыре осины или три липы.
Каштан
Хоть каштан и не является вторым по выработке кислорода, но у него есть одно преимущество перед другими породами деревьев — он также устойчив к выхлопным газам и может долгие годы успешно расти вдоль больших дорог. Взрослый каштан за год очищает 20 кубометров воздуха.
Шиповник, сирень, акация, вяз
Эти виды кустарников и деревьев можно встретить в каждом дворе. Их высаживают вдоль тротуаров перед домами, так как они успешно устраняют проблему высокой запыленности. Вяз широкими шершавыми листьями удерживает в шесть раз больше пыли, чем тополь.
Ель, можжевельник, туя и лиственница
Хвойные деревья вырабатывают фитонциды — биологически активные вещества, подавляющие патогенные микроорганизмы. Они очищают воздух в течение всего года, а не только в теплое время. Так, 1 га зарослей можжевельника выделяет в сутки до 30кг фитонцидов, которые способны очищать воздух большого города. Один гектар еловых насаждений может задерживать в кронах до 32 тонн пыли в год, сосновых — до 35, вяза — до 43, дуба — 54 тонн. Содержание пыли в воздухе на озелененной улице в три раза меньше, чем на улице без деревьев.
Береза
Березы не так устойчивы к активному воздействию, как тополя и каштаны, поэтому их высаживают вдали от дорог. Они эффективно справляются с нейтрализацией тяжелых металлов. Благодаря густой кроне, береза является преградой от шумового загрязнения.
Факты о деревьях, которые вы не знали
Как одно дерево влияет на окружающую среду?
Одно взрослое дерево производит около 120 килограмм кислорода в год, т.е. почти 100 кубических метров. Этого достаточно для семьи из трех человек на протяжении того же года. То же дерево сможет поглотить столько углерода, сколько выделяет двигатель автомобиля на протяжении нескольких тысяч километров. За всю жизнь дерево перерабатывает более тонны углекислого газа.
Факты о деревьях, которые вы возможно не знали:
Деревья живут дольше всех организмов на Земле.
Деревья получают около 90% их питания из атмосферы, и лишь 10% из почвы.
Некоторые деревья могут «общаться» друг с другом. Например, когда на иву нападают гусеницы, они испускают химическое вещество, которое сообщает ближайшим ивам об опасности. Соседние деревья, реагируют и выбрасывают больше танина в листья, что затрудняет насекомым пищеварение.
Дерево в городе с высокой плотностью населения живет в среднем всего 8 лет.
На всей планете на каждого человека приходится всего 61 дерево.
За один солнечный день 1 гектар леса поглощает из воздуха 120-280 кг углекислого газа и выделяет 180-200 кг кислорода.
Один гектар хвойных деревьев задерживает за год 40 тонн пыли, а лиственных — 100 тонн.
Самые знаменитые деревья
Деревья покрывают почти 30% земной поверхности. Из миллиардов деревьев есть такие, которые заслуживают особого внимания:
Баобаб в Южной Африке, со стволом 45 метров в обхвате. Баобаб еще называют «перевернутое дерево», так как выглядит он будто растет корнями вверх. Хотя у него нет годовых колец, радиоуглеродный анализ показывает, что некоторые из них живут в течение многих тысяч лет.
Шри Маха Бодхи — дерево растет на развалинах буддийского Махабодхи, где считается, что Будда получил просветление и стоял у этого самого дерева без движения на целую неделю в знак благодарности более чем 2500 лет назад.
Часовня-дуб на севере Франции — после удара молнии в 1669 году французские архитекторы построили внутри этого дерева церковь с винтовой лестницей и двумя отдельными комнатами.
Секвойя General Sherman – самый большой из ныне живущих организмов планеты. Высота дерева 83,8 м, объем 1487 m³, масса 2000 тонн. Растет в Калифорнии в Национальном парке секвой.