Nếu bạn đã từng trải qua làn khói dày đặc từ đám cháy rừng , bạn sẽ biết nó khiến bạn ho, bỏng mắt như thế nào và thực sự chỉ muốn ở bất cứ nơi nào khác - như trên bãi biển với làn gió biển ấm áp. Nhưng con người không phải là sinh vật sống duy nhất có thể chịu tác động xấu từ khói lửa . Thảm thực vật, bao gồm cả cây cối và hoa màu mà chúng ta tồn tại, cũng có thể.
Trong khi chúng ta có thể lên bờ để hít thở không khí trong lành, cây cối lại bị mắc kẹt trong đất, phải vật lộn với một trong những tác dụng phụ tàn khốc nhất của khói: bầu trời không có nắng. Nếu không có ánh sáng mặt trời, thực vật không thể quang hợp , và đó là tin xấu cho tất cả mọi người, kể cả những người ăn chúng, và quan trọng hơn là những người nông dân trồng chúng.
Khi khói dày đặc bao trùm các cánh đồng nông nghiệp trong nhiều tuần liền, cây trồng sẽ nhỏ lại và chín muộn hơn, và nông dân bị bỏ lại với năng suất kém hơn.
Máy xanh: Quang hợp hoạt động như thế nào
Để hiểu khói lửa rừng ảnh hưởng như thế nào đến quá trình quang hợp, sẽ rất hữu ích nếu bạn biết tại sao ánh sáng mặt trời lại cần thiết cho quá trình quang hợp.
Gordon Jones , trợ lý giáo sư về nông nghiệp tại Đại học bang Oregon , cho biết: “Vì quang hợp cung cấp năng lượng cho tất cả các quá trình bên trong thực vật, nên nhiều chức năng có thể bị chậm lại do tốc độ quang hợp giảm” . Jones làm việc với nông dân ở tây nam Oregon và sử dụng nghiên cứu để cung cấp lời khuyên và nguồn lực cho nông dân. "Tùy thuộc vào thời gian của khói, mật độ và thời gian của nó, chúng tôi có thể mong đợi sản lượng giảm từ một số loài nhất định, chậm chín hoặc thay đổi chất lượng cuối cùng của vụ mùa."
Hầu hết mọi thảm thực vật, từ ngô mùa hè trên lõi ngô đến tảo trong ao, đều sử dụng quá trình quang hợp để phát triển. Nó đòi hỏi một bộ ba nguồn tài nguyên: thực vật lấy nước từ đất, carbon dioxide (CO2) từ khí quyển và năng lượng từ ánh sáng - thường là mặt trời - để tạo ra đường. Đường là chất cung cấp năng lượng cho cây trồng để duy trì sự sống và phát triển. Nếu không có quá trình quang hợp, thực vật không thể phát triển và chúng ta sẽ có rất nhiều thứ để ăn.
Khói và Gương
Khi khói lửa rừng dày đặc bay đến từ các đám cháy cách xa hàng dặm, nó mang theo một lớp khói dày đặc. Những hạt này hoạt động giống như những tấm gương nhỏ, phản chiếu ánh nắng mặt trời ra khỏi cây trồng.
Jones nói: “Khi điều kiện có nhiều khói, những hạt khói đó sẽ phân tán hoặc phản xạ ánh sáng và làm giảm cường độ ánh sáng chiếu tới lá. "Với việc giảm cường độ ánh sáng bởi bầu trời đầy khói, có thể có ít năng lượng hơn để cung cấp năng lượng cho quá trình quang hợp và quá trình này chậm lại."
Vì quang hợp hỗ trợ tất cả các quá trình của thực vật, từ tốc độ phát triển của chúng từ hạt giống đến khi nảy mầm đến khi chúng chín, nên thực vật cần được tiếp cận với ánh sáng chất lượng. Khi cháy rừng làm giảm khả năng cung cấp ánh sáng, nhiều chức năng của cây sẽ bị ảnh hưởng. Đó là lý do tại sao khói cháy rừng dày đặc, đặc biệt là ở các khu vực như Tây Bắc Thái Bình Dương, là mối lo ngại đối với một số nông dân. Cây trồng khó khăn đồng nghĩa với việc năng suất kém hơn.
Tuy nhiên, khói cháy rừng không có nghĩa là mùa màng sắp diệt vong. Sự thành công hay thất bại của một vụ mùa bị ảnh hưởng bởi khói cuối cùng phụ thuộc vào thời điểm. Jones nói: “Trong hầu hết các trường hợp, cây được thu hoạch để lấy quả hoặc lấy hạt chỉ có một cơ hội để chín. "Điều kiện ánh sáng giảm từ bầu trời khói có thể sẽ làm chậm quá trình chín, và có lẽ nếu quá trình chín bị chậm lại và xuất hiện sương giá sớm, sương giá có thể làm hỏng hoặc chết cây trước khi thu hoạch."
Jones nhớ mình đã được gọi đến vụ bí ngô vài năm trước. Đó là một mùa hè đặc biệt nhiều khói ở Oregon. Phiên chợ Halloween đang đến gần, và những quả bí ngô của người nông dân vẫn còn xanh. Jones nghi ngờ rằng một mùa hè dày đặc khói là thủ phạm của những quả bí non. Đó không phải là tin tốt cho năng suất của người nông dân khi đến kỳ thu hoạch.
"Bí ngô, hướng đến chợ đèn bí ngô, là một trong những loại cây trồng có hạn cuối: Halloween. Những quả bí ngô đó có thể đã 'hồi phục' và chuyển màu nếu bầu trời quang đãng, nhưng đối với người nông dân, bí ngô chỉ có giá trị thực vào tuần trước Halloween và gần như vô giá trị vào tuần sau. "
Một tấm lót bạc cho nông dân
Quang hợp là một quá trình phức tạp, và với sự gia tăng gần đây của cháy rừng và hạn hán ở miền Tây nước Mỹ, các nhà nghiên cứu đã quyết định tìm hiểu kỹ hơn tác động của khói đối với thực vật. Hóa ra, có một tấm lót bạc dành cho những người nông dân giữa bầu trời xám xịt.
Một nghiên cứu năm 2020 được công bố trên Tạp chí Nghiên cứu Sinh học về cháy rừng ở California đã xem xét một loạt các loài thực vật và hoa màu sống trong bầu trời đầy khói. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng lượng ánh sáng mặt trời có sẵn chỉ giảm 4%.
Trong một lượng khói vừa phải, ánh sáng bị khuếch tán thay vì chuyển hướng hoàn toàn, có nghĩa là ánh sáng mặt trời được lan tỏa nhiều hơn. Kết quả là những cây trồng rậm rạp hơn, như thân cây ngô, chấp nhận ánh sáng trên toàn bộ cây thay vì chỉ những lá trên cùng, gần với ánh sáng mặt trời nhất. Vì vậy, chúng thực sự quang hợp nhiều hơn không ít.
Jones nói: “Với nhiều ánh sáng khuếch tán hơn phản xạ ra xung quanh, những chiếc lá nằm sâu trong tán cây sẽ nhận được nhiều ánh sáng hơn và có thể quang hợp với tốc độ cao hơn so với những chiếc lá khác trong điều kiện rõ ràng. "Một chút khói hoặc sương mù sẽ làm tăng khả năng quang hợp của toàn cây, nhưng khói rất dày đặc sẽ cản trở quá nhiều ánh sáng khiến quá trình quang hợp sẽ bị giảm."
Tất cả đều không bị mất, chỉ là mơ hồ
Jones lưu ý rằng nếu nông dân đảm bảo rằng cây trồng của họ nhận được nhiều nước từ đất (thông qua việc tưới nước) và CO2 từ khí quyển (bằng cách đảm bảo lá sạch và không có tro) thì hầu hết các loại cây trồng có thể phục hồi sau khi bị khói dày đặc bao phủ. Trong một số trường hợp, một lượng khói vừa phải thậm chí có thể thúc đẩy quá trình quang hợp.
Rõ ràng, đốt lửa trong khu vườn của bạn không phải là một ý hay, nhưng lớp lót bạc giữa sự tàn phá của cháy rừng là một số loài thực vật được hưởng lợi từ ánh sáng mặt trời khuếch tán mà khói tạo ra. Tuy nhiên, trong tình huống khói dày đặc và không ngớt trong nhiều tuần, con người, thực vật và toàn bộ hệ sinh thái của chúng ta phải chịu đựng.
Bây giờ điều đó thật thú vị
Khói cháy rừng là nỗi đau thành tro cho các nhà máy rượu ở California. Ở đâu có cháy rừng, ở đó có tro, và các hạt tro có thể phủ lên nho. Khi nho khói được làm thành rượu vang, thay vì hương vị của mận ngon ngọt hoặc hương tiêu, người uống sẽ nhận được một ngụm gạt tàn.
