山火事の煙が空中に漂っていると、木々が一時的に呼吸を停止します。

空気中に煙がある場合、私たち人間は、有害な粒子やガスが含まれる空気を吸ったり、息を止めたり、その場から離れたりすることを避けます。しかし、煙から逃れられない植物はどうなるのでしょうか？

それはコロラド州立大学の研究者が調査したことです。彼らの発見は最近、 Geophysical Research Letters誌に掲載されました。以下に従ってください。

植物は呼吸のために、葉の表面に存在する、開閉する孔のような小さな構造である気孔を使用します。人間は鼻と口から酸素を吸入し二酸化炭素（CO2）を放出しますが、植物は気孔を使ってガス交換を行います。違いは、光合成中に CO2 を吸入し、酸素を吐き出すことです。

また、植物は吸気と吐き出しを同時に行い、常に周囲の大気ガスを吸収したり放出したりしています。

この研究のために分析された情報は、2020年に米国州の針葉樹林で発生した火災から得られたもので、数本の松の木が火災によって放出された煙にさらされました。

火災の間、研究者らは、松の光合成レベルがほぼゼロに低下し、まるで木がもはや呼吸していないかのように気孔が完全に閉じていることを観察しました。

言い換えれば、葉は「呼吸」していなかった。成長に必要な二酸化炭素を吸入しておらず、通常放出する化学物質を吐き出していなかったのだ。

そこで研究者らは、火の煙を出さずに葉の温度と湿度を変えて「気道」をきれいにするテストを行うことにした。そして彼らは、その後、揮発性有機化合物の爆発とともに光合成プロセスが再開されたことに気づきました。

そこで彼らは、一部の植物は外気との交換を遮断することで山火事の強い煙の噴出に反応すると結論づけた。そして、彼らは効果的に息を止めていますが、煙にさらされる前には息を止めていません。

しかし、これまでのところ、樹木がどのようにしてこれを行うことができるのかは不明ですが、研究者らはいくつかの仮説を立てています。煙の粒子自体がガス交換を妨げ、細孔が開かなくなる可能性があります。あるいは、煙の最初の兆候に対する葉の物理的な反応であり、葉の孔を閉じます。または、光合成のもう一つの必須要素である太陽光の吸収を困難にする暗い煙。

また、煙の影響がどれくらいの期間続くのか、また、繰り返される煙の出来事が長期的に樹木にどのような影響を与えるのかもまだわかっていません。これらの影響を理解するには、他の樹種を用いた分析の必要性を含め、さらなる研究がまだ必要です。

ニュース参照:

リッチズ、M .ら。 山火事の煙は生物起源の揮発性有機物の排出とポンデローサマツの光合成を直接変化させます。地球物理学研究レター、vol. 51、いいえ。 2024 年 6 日。