Растения оставляют химические отпечатки пальцев на озоне

Mar 26, 2023

Метилхлорид (CH3Cl) — один из наиболее распространенных газов на основе хлора в атмосфере Земли. Наряду с сопутствующими химическими веществами он разрушает озоновый слой, подвергая жизнь на планете большему воздействию ультрафиолетового излучения Солнца. Источники и процессы, которые выделяют газ и удаляют его из атмосферы, до сих пор неясны.

Каждую пятницу получайте самые увлекательные научные новости недели на свой почтовый ящик.

В новом исследовании Hartmann et al. обнаружили, что растения, называемые королевскими папоротниками (Osmunda regalis), выделяют хлористый метил с изотопным составом, отличным от того, который выделяется промышленными источниками. Изотопы — это разные формы одного и того же химического элемента с разным количеством нейтронов. Их анализ также показал, что другое растение, называемое плауном, расщепляет метилхлорид, используя еще не обнаруженный механизм. По их словам, изотопный анализ может помочь выяснить распределение происхождения и удаление газа.

Исследователи сначала исследовали производство метилхлорида королевским папоротником, который распространен в умеренных и субтропических регионах и выделяет большое количество метилхлорида. Они собрали и проанализировали образцы королевских папоротников в ботаническом саду Германии.

Они обнаружили, что пропорции изотопов углерода, водорода и хлора в метилхлориде, вырабатываемом королевскими папоротниками, значительно отличаются от пропорций, производимых промышленно производимым метилхлоридом.

Затем исследователи проанализировали изотопный состав метилхлорида при его расщеплении плауном (Selaginella kraussiana). Они обнаружили уникальный изотопный состав, который отличается от тех, которые производятся другими растениями, разлагающими метилхлорид, что позволяет предположить, что плаун использует неизвестный механизм для переработки газа.

Эти химические следы, по словам исследователей, могут быть использованы в будущих исследованиях для уточнения поступления и удаления хлористого метила в атмосферу. (Журнал геофизических исследований: биогеонауки, https://doi.org/10.1029/2022JG007256, 2023 г.)

—Сара Стэнли, научный писатель