Stigende temperaturer i Arktis får planter til at udskille langt flere duftstoffer – det er skidt nyt for klimaet og planterne selv
Naturlige duftstoffer udledt af planter har mange funktioner og kan både påvirke insekters aktivitet og interaktion samt atmosfærens og klimaets fysiske og kemiske egenskaber. Et forskerhold ledet af forskere fra grundforskningscentret CENPERM har undersøgt, hvordan klimaforandringer og øget insektaktivitet påvirker planters frigivelse af duftstoffer i atmosfæren i Arktis. Studiet viser, at stigende temperaturer er primær årsag til en voldsomt øget udledning af duftstoffer, der kan have store konsekvenser for klima og planteliv. Resultaterne er for nylig offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Plants.
De seneste års stigende temperaturer i Arktis har fået planter til at producere og udlede langt flere duftstoffer. Det kan på sigt føre til en dominoeffekt med enorme konsekvenser for både klima og planteliv i fremtiden, viser forskning foretaget af et forskerhold fra Biologisk Institut ved Københavns Universitet under ledelse af professor Riikka Rinnan og postdoc Tao Li, begge fra DG’s Center for Permafrost (CENPERM).
Forskerne har undersøgt forholdet mellem de stigende temperaturer, øget aktivitet blandt insekter og udledningen af duftstoffer fra planter i Arktis. Resultaterne viser, at de højere temperaturer i Arktis fører til øget insektaktivitet, hvilket får vegetationen til at udskille flere duftstoffer i et forsøg på at forsvare sig mod insekterne. Problemet er, at stofferne også spiller en grundlæggende rolle for atmosfæren og økologiske processer, samt at de kan bidrage til øget luftforurening.
“På den ene side er frigivelse af flygtige stoffer en væsentlig del af plantens forsvar. Mange stoffer er giftige for insekter, der spiser planter eller lægger æg på dem. Planter kan også tiltrække naturlige fjender af de angribende insekter eller advare deres naboer om en forestående fare via luftbåren kommunikation,” fortæller postdoc Tao Li, der er førsteforfatter på studiet og fortsætter:
”På den anden side kan de samme flygtige stoffer omdanne atmosfærens kemi. I luften producerer disse forbindelser bittesmå partikler, som spreder solens stråling og dermed forhindrer solens varme i at nå jorden, og de kan endda forme skyer. De bidrager også til dannelsen af ozon, som er luftforurening, der skader planter, dyr og menneskers sundhed.”
Den øgede frigivelse af duftstoffer fra planter i Arktis kan derfor føre til endnu uafklarede konsekvenser for den kemiske sammensætning i atmosfæren.
Stigende temperaturer får insekter til at grovæde planter
I studiet undersøgte forskerne også, hvordan stigende temperaturer kan påvirke samspillet mellem arter via stofferne. Forskerne fremprovokerede plantestress-relateret frigivelse af duftstoffer foretaget i Arktis i små drivhuse med simuleret opvarmning, og forsøget viste, at 2°C opvarmning forøgede insekternes fortæring af blade med 300%, hvilket bl.a. betyder, at voldsomme insektudbrud kan derfor føre til periodisk afløvning.
“For at undersøge, hvordan insekters græsning ville påvirke frigivelsen af de flygtige organiske forbindelser, brugte Tao et plantehormon, der får planterne til at tro, de er angrebet af insekter. Denne hormonbehandling førte til en drastisk stigning i mængden af flygtige stoffer frigivet fra den vidt udbredte dværg-birk, som er medvirkende til, at Arktis i disse år bliver grønnere,” forklarer professor Riikka Rinnan, der er sidsteforfatter på studiet og fortsætter:
”Den simulerede insektgræsning forårsagede stort udslip af kemikalier, som vi kender fra lugten af frisk nyslået græsplæne, og terpener også kendt som æteriske olier. Det gav en firedoblet frigivelse af terpener, som overraskende øgedes til en 11 gange højere frigivelse af disse gasser under simuleret opvarmning, hvilket afslører en stærk synergi mellem effekt af opvarmning og insekters fortæring af blade. Dette kan have vidtrækkende konsekvenser”.
Den øgede frigivelse af duftstoffer som følge af stigende temperaturer kan altså igangsætte en slags dominoeffekt ved at føre til flere planteskader forårsaget af insekter, hvilket igen resulterer i højere udledning af duftstoffer fra vegetationen.
Læs den videnskabelige artikel i Nature Plants her
Læs mere om studiet i en pressemeddelelse fra Københavns Universitet her