Adem rustig:de ozonconcentraties in de lucht zijn de afgelopen decennia in grote delen van het land afgenomen.

Maar niet te gemakkelijk.

Beleid en nieuwe technologieën hebben de uitstoot van precursorgassen die leiden tot luchtvervuiling door ozon, verminderd, maar ondanks die verbeteringen, de hoeveelheid ozon die planten opnemen heeft niet dezelfde trend gevolgd, volgens onderzoekers van de Florida State University. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Elementa:Wetenschap van het Antropoceen .

"Eerdere studies naar plantschade door ozon waren te optimistisch over wat de verbetering van de ozonluchtkwaliteit betekent voor de gezondheid van vegetatie, " zei Christopher Holmes, de assistent-professor meteorologie van Werner A. en Shirley B. Baum bij de afdeling Aarde, Oceaan, en Atmosferische Wetenschappen.

Ozon is een gas dat bestaat uit drie zuurstofmoleculen. In de bovenste lagen van de atmosfeer, het is nuttig voor het leven op aarde omdat het voorkomt dat te veel ultraviolette straling het aardoppervlak bereikt. Maar als het op de grond wordt gevonden, ozon is een vervuilende stof die de longen kan beschadigen. Het is ook giftig voor planten, en de huidige niveaus van de verontreinigende stof hebben de wereldwijde graanopbrengsten met wel 15 procent verlaagd, resulterend in wereldwijde verliezen van sojabonen, tarwe, rijst en maïs ter waarde van $ 10 miljard tot $ 25 miljard per jaar.

De dalende niveaus van ozonvervuiling zijn goed nieuws voor de menselijke gezondheid, maar FSU-onderzoekers wilden weten of planten ook voordelen zagen. Om deze vraag te beantwoorden, Allison Ronan, een voormalig afgestudeerde student, en Jason Ducker, een postdoctoraal onderzoeker bij FSU, werkte samen met Holmes en een andere onderzoeker om de hoeveelheid ozonplanten te volgen die gedurende 10 jaar door de poriën van hun bladeren werden opgezogen op meer dan 30 testlocaties. Ze vergeleken die trends met metingen van atmosferische ozon.

Zoals ze verwachtten, de ozonconcentraties in de lucht daalden op de meeste van hun studieplekken, maar, verrassend genoeg, de opname van ozon in planten op de locaties ging niet noodzakelijkerwijs tegelijkertijd naar beneden. In feite, op veel plaatsen, de atmosferische ozonconcentraties daalden terwijl de ozonopname in planten toenam.

De verschillende trends gebeuren omdat planten de huidmondjes op hun bladeren kunnen openen en sluiten als reactie op het weer, vooral licht, temperatuur, vochtigheid, droogte en andere omgevingsfactoren. Als de huidmondjes sluiten, de planten stoppen met het opnemen van ozon, ongeacht de concentratie in de omringende lucht. Dat betekent dat de ozonopname in bladeren niet precies de hoeveelheid ozon in de lucht volgt. De FSU-wetenschappers ontdekten dat deze omgevingsfactoren meer invloed hebben op de ozondosis die de planten ontvangen dan de hoeveelheid ozon in de atmosfeer.

"We weten dat de weers- en groeiomstandigheden van jaar tot jaar sterk variëren, en dat variabiliteit in het weer belangrijker blijkt te zijn voor het aansturen van de trends en variabiliteit in de opname van ozon in planten dan de concentraties in de omringende lucht, Holmes zei. "Met afnemende ozonconcentraties, we gaan de goede kant op, maar de voordelen voor gewassen en vegetatie zijn misschien pas duidelijk als de verbeteringen van de luchtkwaliteit langer aanhouden."

The FSU team identified the differing trends by using a dataset developed by Holmes' research group. The dataset, called SynFlux, fuses measurements from air quality networks with data from field sites that monitor energy flows between vegetation and the atmosphere. It enabled the team to study ozone uptake trends at many more sites than has previously been possible.

Future studies of plant damage and accompanying economic losses need to avoid relying primarily on measures of ozone concentration in the atmosphere and look at ozone uptake instead, researchers said.

"With the SynFlux dataset that we have developed, we've now got the information to do that on a large scale at many sites across multiple continents, " Holmes said. "We're just scratching the surface of what we can learn about air pollution impacts on vegetation using this tool."