Een studie van de Indiana University heeft uitgewezen dat bomen van invloed zijn op de vraag of de bodem gassen kan verwijderen of uitstoten die smog veroorzaken, zure regen en ademhalingsproblemen.

de chemicaliën, gezamenlijk bekend als reactieve stikstofoxiden, worden geproduceerd door bodembacteriën die zich voeden met natuurlijk voorkomend ammonium, evenals stikstofmeststoffen uit industriële en agrarische bronnen die de bodem binnendringen vanuit de atmosfeer.

De studie is gerapporteerd op 18 januari in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

"Deze studie heeft ingrijpende gevolgen voor de toekomstige luchtkwaliteit, " zei Jonathan Raff, universitair hoofddocent aan de School of Public and Environmental Affairs van IU Bloomington. "Menselijke activiteiten, zoals brandbestrijding, gebruik van kunstmest en klimaatverandering, zorgen ervoor dat bospopulaties verschuiven van bomen waarvan de bodem deze gassen niet uitstoten naar bomen die dat wel doen.

"Reactieve stikstofoxidegassen afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen zijn de afgelopen decennia goed aan banden gelegd dankzij effectief beleid. "voegde hij eraan toe. "Echter, onze studie toont aan dat, als bossen veranderen, we kunnen hogere achtergrondniveaus van stikstofoxiden verwachten, wat het voor sommige regio's moeilijker kan maken om de National Ambient Air Quality Standards voor stikstofoxiden en ozon te halen."

Het laboratorium van Raff is een van de weinige universitaire faciliteiten in het land die de reactieve stikstofoxiden die door de bodem worden uitgestoten nauwkeurig kan meten. De gassen omvatten stikstofmonoxide, stikstofdioxide en salpeterigzuur.

"In bossen, deze gassen zijn echt onder de radar, deels omdat ze zo moeilijk te detecteren zijn, " zei Ryan Mushinski, een postdoctoraal onderzoeker bij IU die de studie leidde. "Veel mensen zien de bodem ook gewoon niet als een belangrijke producent van schadelijke luchtchemicaliën."

Hoewel het bekend is dat bepaalde soorten ammoniak-oxiderende bacteriën reactieve stikstof uit de bodem kunnen uitstoten, onderzoekers van IU ontdekten dat bomen in twee groepen kunnen worden verdeeld:bomen die de activiteit van stikstofoxide-afgevende bacteriën verbeteren, en degenen die dat niet doen.

Boomsoorten die de afgifte van stikstofoxiden bevorderen zijn onder andere esdoorn, sassafras en tulpenpopulier. De groei van deze bomen verdringt andere soorten, zoals eiken, beuken en hickory, waarvan de bijbehorende microben reactieve stikstofoxiden absorberen in plaats van ze af te geven.

De studie, die als eerste beboste regio's in de VS identificeert die reactieve stikstofoxiden uitstoten op basis van bodemtypes, werd vergemakkelijkt door een overzicht van bodemgegevens van 78, 000 bospercelen in het hele land van het USDA Forest Service Forest Inventory and Analysis Program. De analyse werd mede mogelijk gemaakt door werk onder leiding van Richard Phillips, een universitair hoofddocent aan de afdeling Biologie van het IU Bloomington College of Arts and Sciences, wie is co-auteur van het onderzoek. Phillips is een pionier in onderzoek dat specifieke boomsoorten verbindt met specifieke bodemtypes op basis van hun ondergrondse schimmelnetwerken.

Indiana, Illinois, Michigan, Kentucky en Ohio zijn de staten die naar verwachting de hoogste uitstoot van stikstofoxiden uit bosgrond zullen hebben, volgens de nieuwe studie. Er worden ook hogere emissies verwacht van bossen langs de rivier de Mississippi en sommige regio's in het oosten van de VS.

Stikstofoxideconcentraties zijn geregeld in de Clean Air Act, en de EPA controleert regelmatig hun niveaus. Maar Mushinski zei dat de huidige regels niet voldoende zijn om de stijging van de bodememissies in te perken. omdat luchtkwaliteitsnormen het gebruik van kunstmest of stikstofdepositie niet reguleren.

Naast de regulering van de vervuiling, hij suggereert dat een herzien beleid voor landbeheer dat meer gebruik van gecontroleerde verbranding mogelijk maakt, de geleidelijke verandering in bossamenstelling zou kunnen vertragen. Deze branden zijn een effectieve manier om boomsoorten op te ruimen die de bodem bevorderen die reactieve stikstofgassen afgeeft.

"Het is moeilijk omdat mensen echt van bomen zoals esdoorns en populieren houden, " zei hij. "Maar zonder groter bewustzijn of beleidswijzigingen, we zullen geen vermindering zien van de schadelijke gassen die ze aanmoedigen."

Dit werk heeft betrekking op Voorbereid op milieuverandering, de tweede van de Grand Challenges-initiatieven van Indiana University, die een brede, tweeledige regeringscoalitie, bedrijf, leiders van non-profitorganisaties en gemeenschappen om Indiana te helpen zich beter voor te bereiden op de uitdagingen die veranderingen in het milieu met zich meebrengen voor de economie van de staat, gezondheid en levensonderhoud.