Større ozonskader i lyse sommernetter

Lyse sommernetter kan forverre skadeomfanget av ozon hos kløver.

Publisert
Kløverplantens blader viser tydelige skader som følge av ozoneksponeringen. (Foto: UMB)
Kløverplantens blader viser tydelige skader som følge av ozoneksponeringen. (Foto: UMB)

Når en snakker om ozon tenker de fleste på ozonlaget som befinner seg i stratosfæren, og som beskytter jorda mot skadelige stråler. Ozonet i stratosfæren utgjør rundt 90 prosent av alt ozonet i atmosfæren.

Det som er mindre kjent er at troposfæren, som strekker seg fra jordoverflaten og ti kilometer opp i atmosfæren, også inneholder ozon. Dette kalles bakkenært ozon.

Bakkenært ozon er en alvorlig luftforurensing, siden ozon er en kraftig oksiderende forbindelse som er skadelig i meget lave konsentrasjoner. Ifølge Meteorologisk institutt har det skjedd minst en dobling av bakkenært ozon over det meste av den nordlige halvkule siden starten av den industrielle revolusjon.

Bakkenært ozon er en sekundær luftforurensing og dannes i en kjemisk reaksjon som krever sollys hvor nitrogenoksider og flyktige organiske forbindelser inngår.

Avgasser fra biler er forurensning som kan gi bidrag til økt bakkenært ozonnivå. Ifølge Miljødirektoratet bidrar utslipp i Norge også til bakkenært ozon, men hovedkilden skyldes langtransportert luftforurensing fra andre europeiske land.

Ozonskader

– Den giftige ozongassen er skadelig både for mennesker og planter, forteller førsteamanuensis Cecilia Futsæther ved Universitetet for miljø og biovitenskap (UMB).

– Av luftforurensende stoffer, er bakkenært ozon av de som forårsaker mest skade på planter verden over, og kan gi betydelig reduksjon i avlingene fra jordbruksplanter.

Ozonskader på vegetasjon kan blant annet redusere plantens vekst, biomasse, bladstørrelse og frømengde. I tillegg kan ozon føre til tidlig aldring og synlige skader på blader.

Ozonskader og daglengde

Forskere UMB og Universitetet i Oslo (UiO) har undersøkt virkningen av de lange lyse nordiske sommerdagene på planters ozon-sensitivitet.

– Daglengden synes å være en viktig faktor for plantenes respons på oksidativt stress forårsaket av ozon, sier UiO-forsker Ane Vollsnes.

– Tidligere forskning på subkløver, en kløverart fra Mellom-Europa, har vist at ozoneksponering gir mer synlige ozonskader på bladene hvis plantene får nattperioder med svak belysning, sammenliknet med mørke netter, forklarer Aud Berglen Eriksen ved UiO.

Kløver som bioindikator

– Subkløver brukes som en såkalt bioindikator, forteller UMB-stipendiat Ole Mathis Opstad Kruse.

– I dette tilfellet vil det si at skadene vi ser på kløver kan gi indikasjoner på en generell miljøpåvirkning i et økosystem.

– Kløverarter utvikler synlige skader på blader og benyttes derfor blant annet i tilknytning til arbeidet under FNs Konvensjon om langtransportert grenseoverskridende luftforurensning som utgangspunkt for å kunne fastsette kritiske nivåer for virkningen av ozon.

Sammenlikning av forskjellige kløverarter

– I vår forskning har vi ønsket å sammenlikne kløver fra Mellom-Europa med kløver som er vanligere i nordlige områder slik som i Norge, sier Kruse.

Utgangspunktet for forskerne var en hypotese om at ozonskader på planter under forhold med lyse netter, vil være tydeligere i kløverarter som er vanligere i Mellom-Europa hvor sommerdagene er kortere enn blant sortene som er tilpasset lange sommernetter i nord.

– I forsøkene har vi brukt to sorter fra rød- og to fra hvitkløver, som er vanlig å dyrke i henholdsvis Sør-Norge og Nord-Norge.

– Disse kløversortene har vært viktige som fôr og i beitemarker for norske husdyr. Funnene fra disse har så blitt sammenliknet med den mellomeuropeiske subkløverarten.

Plantene ble plassert i lukkete vekstkamre, hvor de ble eksponert for luft med et ozonnivå cirka fire prosent høyere enn bakgrunnsnivået. De ozonpåvirkede plantene ble delt i to grupper.

Kløverplantene eksponeres for ozon under kontrollerte forhold. Her blir kløverplantene sjekket av UiO-forsker Ane Vollsnes. (Foto: UMB)
Kløverplantene eksponeres for ozon under kontrollerte forhold. Her blir kløverplantene sjekket av UiO-forsker Ane Vollsnes. (Foto: UMB)

Den ene gruppen ble utsatt for svakt lys om natten som tilsvarer lyset i en norsk sommernatt. Den andre gruppen ble ikke utsatt for lys, men hadde en vanlig mørk natt. Vi hadde også to kontrollgrupper uten ozonpåvirkning, én gruppe med og én uten nattlys.

Synlige skader på blader

– Etter to dager begynte vi å se synlige skader på kløverplantenes blader, slik som gråbrune flekker og områder med misfarging. Dette tyder på celledød, forklarer Futsæther.

– Forsøkene våre viste tydelig at daglengde påvirker utviklingen av synlige ozonskader på blader hos alle kløverartene som ble undersøkt, fastslår UMB-forskeren.

Planter eksponert for ozon under forhold med lange dager, fikk så mye som 30–70 prosent økning av synlige ozonskader på bladene sammenliknet med planter fra forhold med korte dager.

– Kløverplantene som er tilpasset lange sommernetter er dermed ikke forskånet fra den negative virkningen av ozon. Dette er bekymringsfullt, sier Futsæther.

Forskerne konkluderer med at svakt lys om natten mest sannsynlig svekker plantens reparasjons- og beskyttelsesmekanismer mot stress forårsaket av ozon. Lang dag gir større skader og celledød, mens kort dag gir bedre forsvar mot ozonskader.

Referanse:

Eriksen m.fl: Reversible phytochrome regulation influenced the severity of ozon-induced visible foliar injuries in Trifolium subterraneum L., Plant Growth Regulation, December 2012, Volume 68, Issue 3, doi: 10.1007/s10725-012-9729-8.