آریا جوان - اوزون موجود در سطح زمین به گیاهان آسیب می‌زند و آبشاری از اثرات را آغاز می‌کند که بر همه چیز، از میکروب‌های خاک گرفته تا حیات وحش اثر دارد

درختان تنومند معروف پارک ملی سکویا که ارتفاع آن‌ها به حدود 90 متر می‌رسد، در ضلع غربی رشته‌کوه نوادا بر فراز سن‌واکین ولی در کالیفرنیا نشسته‌اند. امروزه آن‌ها به شکل بی‌سابقه‌ای مورد تهدید واقع شده‌اند؛ آتش‌ قسمت اعظم جنگل‌ را سوزنده است و برای اولین‌ بار، حشرات در حال از بین بردن درختان سکویا هستند. همچنین تهدید نهفته‌تری برای این درختان باشکوه و اکوسیستم جنگلی که درختان بخشی از آن هستند، وجود دارد. سطح اوزون در پارک سکویا و پارک ملی مجاور آن یعنی پارک ملی کینگز کنیون، به دلیل دودی که از سمت مناطق شهری و فعالیت‌های کشاورزی و صنعتی در سن‌واکین ولی می‌آید، بسیار بالا است. سطح دود در این مناطق گاهی به اندازه یا حتی بیشتر از مقداری است که در لس‌آنجلس وجود دارد. اوزونی که در سطح زمین یا تروپوسفر وجود دارد، با تأثیر گذاشتن روی فرایندهای زیستی مختلف در سطح سلولی به درختان و گیاهان دیگر آسیب می‌زند. مطالعات نشان داده است سطوح بالای اوزون بر رشد گیاه، شادابی، فتوستز، توازن آب، فرایند گل‌دهی و توانایی گیاه در دفاع از خود تأثیر منفی دارد. اخیرا توجه پژوهشگران به این موضوع جلب شده است که چگونه اثرات مخرب اوزون روی گیاهان می‌تواند به کل سیستم منتقل شود و روی تنوع زیستی اثر بگذارد و به حشرات، حیات وحش و حتی خاک آسیب وارد کند. این اثرات جانبی می‌تواند شامل کاهش مواد مغذی گیاهان و کاهش بوهایی شود که گرده‌افشانان را به سمت گیاه هدایت می‌کند. تغییر زمان ریزش برگ، تأثیر روی کف جنگل و جوامع میکروبی که در آن زندگی می‌کنند، تأثیر بر سیستم ریشه گیاهان و درختان و میکروب‌ها، قارچ‌ها و ارگانیسم‌های دیگری که در آنجا زندگی می‌کنند و حتی کاهش برداشت محصولات غذایی اساسی مانند ذرت و گندم از دیگر تأثیرات ناشی‌ از افزایش اوزون در سطح زمین است. دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند این اثرات منفی با گرمایش زمین بدتر شود؛ زیرا با افزایش دما، اوزون سطح زمین زیاد می‌شود. البته تأثیر افزایش اوزون در سطح زمین هنوز به‌طور کامل درک نشده؛ زیرا مطالعه‌ی این اثرات دشوار است و بودجه کافی برای این پژوهش‌ها در نظر گرفته نشده. جدا کردن اثرات اوزون از اثرات ناشی از عوامل استرس‌زای دیگر مانند خشکسالی و هوای گرم مشکل است و بسیاری از تغییرات ناشی از اوزون می‌تواند برای چندین سال یا حتی چند دهه قابل تشخیص نباشد.

آمریکا رسما انقراض بیش از 20 گونه جانوری و گیاهی را اعلام کرد اکوسیستم‌های طبیعی در بیش از یک پنجم کشورهای جهان درحال فروپاشی است زمین سریع‌تر از تصور ما در حال نابودی است
اوزونِ سطح زمین عمدتاً توسط انسان‌ها و از آلاینده‌هایی مانند نیتروز اکسید، متان و ترکیبات آلی فرار تولید می‌شود که از اتومبیل‌ها، کامیون‌ها، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و توسعه نفت و گاز ساطع می‌شود. اوزون ازنظر شیمیایی شبیه کلر است اما به آن اندازه سمی نیست. وقتی آلاینده‌های معلق در هوا در معرض نور خورشید و دمای بالا قرار می‌گیرند، وارد واکنش شیمیایی می‌شوند و اوزون تولید می‌کنند. در ایالات متحده، اوزون به دلیل مقررات حاکم بر انتشار نیتروز اکسید و آلاینده‌های پیش‌ساز دیگر در دهه‌های اخیر کاهش چشمگیری داشته است؛ اما هنوز مناطقی ازجمله بخش بزرگی از غرب وجود دارد که در آن سطح اوزون بالا است. سطح اوزون علاوه‌ بر پارک ملی سکویا، در مناطق دیگری ازجمله پارک‌های جاشوا تری و پارک ملی کوه راکی نیز بسیار بالا است. دنور، سالت لیک سیتی و البوکرکی اغلب به سطحی از اوزون می‌رسند که تهدید‌کننده سلامتی است. مطالعات نشان می‌دهند سطح اوزون در سراسر منطقه آسیا اقیانوسیه، آفریقا و اروپا به‌طور پیوسته در حال افزایش و منبع بیشتر آن چین، هند و جنوب شرقی آسیا است. اوزون می‌تواند مسافت‌های طولانی را طی کند؛ از شمال هند بالا برود و هیمالیا را در بر بگیرد یا از آسیا و اقیانوس آرام عبور کند تا به سواحل غربی ایالات متحده برسد. اوزون همچنین به‌عنوان عامل آسیب‌زننده به گیاهان در شمالگان ذکر شده است. علاوه بر‌ این، هوای گرم‌ اوزون سطح زمین را افزایش می‌دهد؛ مشکلی که پیش‌بینی می‌شود در آینده تشدید شود. دنیل جیکوبز، استاد شیمی اتمسفر در دانشگاه هاروارد که اوزون، آلودگی هوا و متان را مطالعه می‌کند، می‌گوید اگر در شرایطی که اقلیم در حال گرم‌تر شدن است، در شرایط آلوده قرار داشته باشید، اوزون بیشتری دریافت می‌کنید و سه دلیل برای این موضوع وجود دارد: 1. رکود و تجمع هوای آلوده بیشتر است. 2. در شرایط گرم واکنش‌هایی که موجب تولید اوزون می‌شوند، سریع‌تر اتفاق می‌افتد. 3. نیتروز اکسید (یکی از پیش‌سازها) در هوای گرم‌تر طول عمر بیشتری دارد. در همین حین، سطوح متان در اتمسفر از سال 2006 به‌طور پیوسته در حال افزایش بوده و سال گذشته به حد بی‌سابقه‌ای رسیده است. متان علاوه بر اینکه گاز گلخانه‌ای قدرتمندی است، یکی از پیش‌سازهای اوزون نیز محسوب می‌شود.

تشکیل سوراخی بزرگ و نادر در لایه ازن شمالگان آلودگی هوا: دنیاگیری خاموشی که از هر ویروسی خطرناک‌تر است آلودگی هوا باعث افزایش سکته و حملات قلبی می‌شود
آشکار است که اوزون می‌تواند به تمام موجودات زنده آسیب بزند؛ اما تا این اواخر در پژوهش‌ها، اثرات آن بر تنوع زیستی مورد توجه قرار نگرفته بود. البته دانشمندان معتقدند اثرات آن قابل‌ توجه است. این ماه، اتحادیه بین‌المللی سازمان‌های تحقیقات جنگل، شبکه‌ای جهانی از دانشمندان، کنفرانسی با عنوان «تهدیدهای آلودگی هوا برای اکوسیستم‌های گیاهی» برگزار می‌کند و اوزون از موارد اصلی است که مورد بحث قرار خواهد گرفت. در مقاله‌ای که سال گذشته منتشر شد، 20 پژوهشگر از اروپا و آسیا از جمله آگاتوکلئوس، آنچه ممکن است در دهه‌های آینده درنتیجه آلودگی اوزون برای اکوسیستم‌ها اتفاق بیفتد، مدل‌سازی کردند. آن‌ها به این نتیجه رسیدند که اوزون با تأثیر بر ویژگی‌های فیزیولوژیکی مهم، ترکیب و تنوع جوامع گیاهی را تغییر می‌دهد و می‌تواند موجب آغاز آبشاری از تغییرات شود که تنوع زیستی را کاهش می‌دهد. پژوهشگران از مقامات خواستند در تلاش برای حفاظت و احیای تنوع زیستی، اوزون را نیز در نظر بگیرند و گفتند اثرات آن باید در ارزیابی‌های آلودگی اتمسفر و تغییرات اقلیمی گنجانده شود. اوزون به روش‌های مختلفی روی گیاهان اثر می‌گذارد. هوارد فوفلد، بوم‌شناس گیاهی در دانشگاه ایالتی آپالاچی، می‌گوید: «اوزون روزنه‌های هوایی گیاهان را از کار می‌اندازد؛ بنابراین، آن‌ها نسبت به مقدار آبی که دریافت می‌کنند، آب بیشتری آزاد می‌کنند.» روزنه‌های هوایی منفذهای میکروسکوپی روی سطح برگ‌ها هستند که درختان از راه آن‌ها، گازها را با اتمسفر مبادله می‌کنند. اوزون به روزنه‌ها آسیب می‌زند و در فرایندهای مختلفی ازجمله فتوسنتز اختلال ایجاد می‌کند. اوزون همچنین به برگ‌ها آسیب می‌زند و پیری آن‌ها را تسریع می‌کند. نوفلد می‌گوید: با آسیب دیدن برگ‌ها، فتوسنتز کاهش پیدا می‌کند، گیاه قند کمتری تولید می‌کند و منابع کمتری دارد. این مسئله همچنین بر حرکت قندها به سمت ریشه‌ها اثر می‌گذارد و موجب کاهش رشد ریشه می‌شود و گیاه را در برابر خشکسالی و کمبود مواد غذایی و بیماری آسیب‌پذیرتر می‌کند. آسیب ناشی از اوزون زمان‌بندی ریزش برگ را هم تغییر می‌دهد و اندازه برگ را کوچک می‌کند و حجم برگی را که روی زمین می‌ریزد، کاهش می‌دهد و از این راه، روی جوامع میکروبی که در برگ‌های پوسیده رشد می‌کنند، تأثیر می‌گذارد. میکروب‌های موجود در زباله‌های گیاهی و خاک برای جذب مواد مغذی بسیار مهم هستند و به درختان کمک می‌کنند در برابر بیماری مقاومت حاصل و به‌طور کارآمدتری از آب استفاده کنند. تأثیرات اوزون روی خاک، همچنین روی ریزوسفر (سیستم ریشه و میکروب‌ها، قارچ‌ها و ارگانیسم‌های دیگر وابسته به آن) اثر می‌گذارد. به گفته‌ی آگاتوکلئوس: «وقتی گیاهان به اوزون پاسخ می‌دهند، انرژی مصرف می‌کنند. وقتی آن‌ها انرژی زیادی مصرف می‌کنند، مقدار کمتری برای ارگانیسم‌های موجود در خاک می‌ماند و ترکیب شیمیایی می‌تواند تحت‌ تأثیر قرار گیرد.» برگ‌های دارای مواد مغذی کمتر همچنین می‌توانند بر چرخه زندگی جانورانی که از آن‌ها تغذیه می‌کنند، اثر بگذارند. اوزون آلاینده‌ای با فرصت برابر نیست (برخی گیاهان در برابر این گاز سمی بسیار حساس‌اند؛ درحالی‌که حساسیت برخی دیگر کمتر است). برای مثال، در آمریکا گیلاس سیاه، صنوبر لرزان و کاج سفید از گونه‌هایی هستند که بیشتر تحت‌ تأثیر قرار می‌گیرند. این تأثیر نابرابر علت یکی از تأثیر عمده اوزون بر اکوسیستم‌ها است: اوزون ترکیب جامعه گیاهی را تغییر می‌دهد و از تنوع گونه‌ها می‌کاهد. برخی از گونه‌های گیاهی ممکن است کم شوند یا از بین بروند؛ درحالی‌که گونه‌های دیگر به علت کاهش رقابت رونق می‌گیرند. حشرات و حیوانات وحشی که به این گیاهان وابسته‌اند نیز تحت تأثیر قرار خواهند گرفت.