Dla pszczoły zapach kwiatu jest wskazówką, gdzie znaleźć nektar i pyłek. Rośliny uwalniają mieszaniny lotnych związków chemicznych, które rozchodzą się w powietrzu i pozwalają owadom odnaleźć źródło pokarmu. Zanieczyszczenia pochodzące ze spalin samochodowych mogą jednak zakłócać te sygnały.
Największym problemem są tlenki azotu oraz ozon występujący przy powierzchni ziemi. Obie grupy zanieczyszczeń reagują ze związkami zapachowymi wydzielanymi przez kwiaty, zmieniając ich skład chemiczny albo prowadząc do ich rozpadu. Dla owada oznacza to trudności z odnalezieniem rośliny, nawet jeśli znajduje się ona stosunkowo blisko.
Zjawisko dotyczy nie tylko dzikich kwiatów. Od zapylaczy zależą również uprawy jabłoni, truskawek, migdałowców czy rzepaku. Jeżeli owady rzadziej docierają do kwiatów, może to odbijać się na wielkości i jakości plonów. Problem jest więc istotny zarówno dla przyrody, jak i rolnictwa.
Zanieczyszczenie powietrza utrudnia pszczołom życie
Zespół kierowany przez Jamesa Ryallsa z Uniwersytetu w Reading przeanalizował wyniki 22 badań eksperymentalnych, przeprowadzonych głównie w Europie. Naukowcy sprawdzali, jak podwyższone stężenia ozonu i tlenków azotu wpływają na odnajdywanie kwiatów, pobieranie pokarmu i liczebność zapylaczy.
W warunkach podwyższonego stężenia ozonu badane wskaźniki aktywności zapylaczy pogarszały się średnio o 42 proc. W przypadku tlenków azotu spadek wynosił 46 proc. Gdy oba rodzaje zanieczyszczeń występowały razem, średnie pogorszenie sięgało 68 proc.
Nie oznacza to jednak, że obecność obu substancji zawsze powoduje tak duże dodatkowe szkody. Tylko niewielka część doświadczeń pozwalała bezpośrednio porównać działanie każdego zanieczyszczenia osobno i obu jednocześnie. W tych badaniach dodatkowy wpływ ich połączenia był stosunkowo niewielki.
Największe różnice dotyczyły samego odnajdywania kwiatów. Skuteczność ich wyszukiwania spadała średnio o 67 proc. Wpływ zanieczyszczeń na pobieranie pokarmu i liczebność owadów był mniejszy. Sugeruje to, że główną przeszkodą jest zakłócenie zapachu kwiatów, a nie bezpośrednie zatrucie zapylaczy.
Dlaczego samochody elektryczne mogą pomóc zapylaczom?
Ważnym źródłem tlenków azotu są silniki Diesla, szczególnie w ciężarówkach, maszynach budowlanych i rolniczych. W niektórych regionach ciężkie pojazdy z silnikami Diesla odpowiadają za ponad 70 proc. emisji tlenków azotu pochodzącej z ruchu drogowego.
Samochody elektryczne nie emitują tych związków z rur wydechowych. Zastępowanie pojazdów spalinowych elektrycznymi mogłoby więc ograniczyć ilość zanieczyszczeń reagujących z zapachami kwiatów. Szczególnie duże znaczenie miałaby elektryfikacja ciężkiego transportu i maszyn rolniczych.
Sprawa jest jednak bardziej skomplikowana, ponieważ zmniejszenie emisji tlenków azotu nie musi od razu oznaczać spadku stężenia ozonu. W pewnych warunkach może nawet prowadzić do jego przejściowego wzrostu.
Ozon przy powierzchni ziemi powstaje w wyniku reakcji chemicznych zachodzących w atmosferze. Tlenki azotu uczestniczą w jego tworzeniu, ale mogą też przyczyniać się do jego rozkładu. W miejscach o dużym natężeniu ruchu drogowego ten drugi mechanizm bywa na tyle silny, że ogranicza miejscowe stężenie ozonu.
Mniej spalin, ale początkowo więcej ozonu
Kiedy emisje tlenków azotu maleją, słabnie również mechanizm rozkładu ozonu. Dlatego w pewnych warunkach jego stężenie może początkowo wzrosnąć, mimo że powietrze zawiera mniej zanieczyszczeń pochodzących z silników.
Według przywołanego przez naukowców scenariusza umiarkowanych emisji średnie globalne stężenie ozonu przy powierzchni ziemi może rosnąć mniej więcej do 2050 r., nawet jeśli emisje tlenków azotu będą już spadały. Znaczenie ma również utrzymująca się obecność innych substancji uczestniczących w powstawaniu ozonu, w tym metanu.
Dopiero późniejsze ograniczenie emisji tych związków ma doprowadzić do trwałego spadku stężenia ozonu poniżej dzisiejszego poziomu. Szybsze odchodzenie od paliw kopalnych mogłoby przyspieszyć poprawę warunków, w których owady poszukują pokarmu.
Autorzy analizy zwracają uwagę, że dotychczasowe doświadczenia dotyczyły przede wszystkim pszczół i kilku innych grup zapylaczy w Europie. Znacznie mniej wiadomo o wpływie zanieczyszczeń na ćmy, muchówki i chrząszcze, zwłaszcza w regionach o dużym zanieczyszczeniu powietrza i wysokiej różnorodności biologicznej.
Badacze postulują również dokładniejsze obserwowanie stężeń zanieczyszczeń w okresach intensywnego kwitnienia roślin. Właśnie wtedy zakłócenia sygnałów zapachowych mogą najbardziej utrudniać owadom zdobywanie pokarmu. Wyniki analizy opublikowano w czasopiśmie „Frontiers in Ecology and the Environment”.