Karakteristični mirisi šume zapravo potiču od specifičnih organskih jedinjenja koje biljke neprestano emituju.
„Miris šume, koji jedan od najpoznatijih mirisa prirode povezan sa psiho-fizičkim blagostanjem čoveka, nije samo „pozadina“ našeg prijatnog iskustva boravka u prirodi. On je upravo manifestacija jednog veoma složenog biohemijskog mehanizma koji oblikuje šumske zajednice i reguliše odnose između njenih članova“, navodi u autorskom tekstu za sajt Klima 101 Zorica Popović sa Instituta za biološka istraživanja „Siniša Stanković“.
Mirisi su sačinjeni od molekula koji spa
daju u grupu tzv. isparljivih organskih jedinjenja (volatile organic compounds, VOC). Njih biljke sintetišu kao deo svoje fiziologije i adaptivnih strategija, a zatim emituju u atmosferu.
Ovi mirisi sastavljeni su od molekula koji lako isparavaju.
„U toj mešavini, određena jedinjenja preovlađuju zavisno od vrste dominantnog drveća, pa ćemo nepogrešivo razlikovati miris borove šume, gde dominiraju monoterpeni, poput alfa-pinena, od mirisa šume hrasta sa najvećim učešćem izoprena“, ocenjuje Popović.
Ova isparljiva organska jedinjenja iz šumskih ekosistema zauzimaju dominantan udeo (65-90%) svih prirodnih isparljivih jedinjenja naše planete, a razumevanje njihovog značaja je od velike važnosti u izučavanju otpornosti ekosistema na klimatske promene.
Jedinjenja koja proizvode biljke se uobičajeno dele na primarne metabolite, koji obezbeđuju energiju za životne funkcije (šećeri, lipidi, proteini), i na specijalizovne metabolite, ranije nazivane i sekundarne, koji imaju dominantno ekološku ulogu, vezanu za oprašivanje i odbranu od biljojeda i patogena.
Detaljno poznavanje ekofizioloških karakteristika i hemijskog profila šumskih vrsta i zajednica omogućava efikasnije:
- Očuvanje biodiverziteta (vrsta, zajednica, ekosistema), što znači i očuvanje hemijskog diverziteta i jedinstvenog hemijskog profila šuma koji doprinosi mikroklimi i stabilnosti ekosistema;
- Planiranje otpornijih šuma, koje bi bile sastavljene od vrsta sa različitim profilima isparljivih jedinjenja, što bi doprinelo većoj otpornosti zajednica na klimatske ekstreme;
- Procenu rizika od požara, jer informacije o sadržaju izrazito zapaljivih isparljivih jedinjenja i njihovim emisijama mogu poboljšati modelovanje rizika od šumskih požara;
Specijalizovani metaboliti obuhvataju raznovrsne grupe jedinjenja: alkaloide, flavonoide, terpenoide, fenolne kiseline. Među njima jednu posebnu grupu čine isparljiva organska jedinjenja (VOC) koja sačinjavaju karakterističan miris šumske zajednice i unutar nje obavaljaju brojne funkcije: regulišu adaptaciju na toplotni stres, UV zračenje i sušu, čine hemijsku odbranu od patogena, privlače insekte oprašivače i predatore biljojeda, pa čak i omogućavaju hemijsku signalizaciju između biljaka.
„Naučni radovi su decenijama unazad ukazivali na to da jedinjenja koje oslobađaju biljke napadnute herbivorama izazivaju kod susednih stabala promene značajne za odbranu, sugerišući na postojanje komunikacije između biljaka što je naziva i fenomenom „drveća koja pričaju“, navodi Popović.
Novija straživanja potvrđuju da biljke mogu da šalju i primaju informacije u obliku isparljivih organskih jedinjenja (VOC), budući da smeše jedinjenja koje biljke oslobađaju reflektuju njihovo fiziološko stanje.
Ove informacije se prenose iznad zemlje, ali i ispod zemlje, putem mreže tzv. mikoriza, isparljivih jedinjenja i hemijskih izlučevina koje se oslobađaju u rizosferu – sloju zemljišta koji okružuje koren biljke.
„Svrha ove sofisiticirane komunikacije je da nenapadnuta stabla povećaju produkciju odbrambenih jedinjenja i tako doprinesu većoj otpornosti cele zajednice“, ističe Popović
Mirisi šume su važan činilac u šumskoj mikroklimi
Uloga isparljivh organskih jedinjenja se ne završava na nivou biljke ili šumske zajednice: njihov uticaj doseže do atmosferskih procesa i uticaja na lokalnu klimu.
„Primera radi, u borealnim šumama Finske tokom leta emituju se velike količine monoterpena. Ovi molekuli ulaze u reakcije sa ozonom i drugim oksidansima, formirajući sekundarne organske aerosole (SOA). Te sitne čestice raspršuju Sunčevu svetlost i doprinose vizuelnom fenomenu poznatom kao plava izmaglica, koja daje šumskim planinskim predelima karakterističan plavičasti ton“, kaže Popović.
Ona kaže da aerosoli koji potiču od isparljivh organskih jedinjenja takođe utiču i na količinu Sunčeve svetlosti koju površina odbija nazad u atmosferu.
Kada se više svetlosti rasprši u aerosolu, manje energije dopire do krošnji i tla, što lokalno smanjuje zagrevanje i menja mikroklimatske uslove. To znači da mirisi šume koje ljudi osećaju funkcionišu i kao prirodna klimatizacija ekosistema, a ove čestice takođe postaju jezgra za kondenzaciju vodene pare, što utiče na stvaranje oblaka i lokalne klimatske uslove“.
Mirisi mogu pomoći u upravljanju i očuvanju naše okoline
Poznavanje prirode i dinamike emisija isparljivih organskih jedinjenja može biti dragoceni alat i u upravljanju šumama.
Omogućava procenu otpornosti šuma na toplotne talase, predviđanje rizika od požara, jer su monoterpeni izrazito zapaljivi, pravilan izbor vrsta u cilju smanjenja interakcija sa urbanim zagađenjem azotnim oksidima, bolje planiranje zasada u skladu sa očekivanim klimatskim promenama…
Kako klimatske promene sve snažnije utiču na emisije isparljivih organskih jedinjenja, raste i potreba za njihovom sistematičnom integracijom u postojeće i buduće modele upravljanja.