Ülo Niinemets

Stressitingimustes indutseeritud taimsete lenduvate ühendite globaalne roll

Töö eesmärgiks oli mõõta taimse päritoluga lenduvate orgaaniliste ühendite (VOC) emissioonide hulka ja emissioonide sõltuvust keskkonnatingimustest eri taimeliikidel ning kvantitatiivselt hinnata VOC-ide rolli Maa atmosfääris regionaalses ja globaalses skaalas. Eelkõige keskenduti eri tugevusega stresside poolt põhjustatud VOC emissioonidele. Loodi uudne kvantitatiivne mudel, mis kirjeldab VOC emissioonide sõltuvust stressi tugevusest. Selle mudeli abil hinnati tagasisidestuslikke protsesse stressi, osooni, sekundaarsete orgaaniliste aerosoolide, pilvede kondensatsioonituumade moodustumise ja Maa kliima vahel.

Tulemus ja mõju

Projekt andis oluliselt parema arusaama taimede stressitaluvusest ning taimestiku rollist atmosfääri keemilises aktiivsuses ja Maa kliimas. Saadi põhjalikke teadmisi selle kohta, kuidas erineva stressitaluvusega taimed reageerivad keskkonnastressidele, laiendades taimeökoloogias mõjukat „lehe ökonoomika spektri“ kontseptsiooni. Samuti saadi esimesed kvantitatiivsed hinnangud taimsete lenduvühendite tähtsuse kohta Maa õhu koostises ja Maa kliimas. Uuringu tulemusel selgus, et taimede emissioone, eriti stressist tingituid, on seni alahinnatud. Need tulemused näitavad, et taimed mõjutavad kliimat tugevamalt kui seni arvati. Kogutud andmeid saab nüüd kasutada regionaalsetes ja globaalsetes kliimamudelites kliimamuutuste prognooside täiustamiseks. Lisaks on selle töö tulemusi võimalik rakendada ka põllumajanduses: VOC-ide seire võib võimaldada põllumeestel varakult tuvastada kultuurtaimede stressi, näiteks patogeenidega nakatumist, ja rakendada tõrjemeetmeid enne kui infektsioon kontrolli alt väljub.

„Uuesti ellu ärkavate“ fotosünteesivate organismide kasvav produktiivsus CO₂‑rikkamas tulevikus: globaalse süsiniku- ja oksüdantide bilansi kaalukeel

Ajal, mil süsinikdioksiidi tase atmosfääris üha tõuseb, mängivad taimed kriitilist rolli inimtekkeliste süsinikdioksiidi heitmete sidumisel ja kliimamuutuste leevendamisel. Nende võimekus on aga hakanud küllastuma. Projekt keskendub sammaldele ja samblikele kui „uuesti ellu ärkavatele“ fotosünteesivatele liikidele, mis ei ole veel oma fotosünteesi CO₂-küllastuspunktini jõudnud. Need organismid saavad hästi hakkama äärmuslikes keskkondades ja suudavad pärast läbikuivamist uuesti fotosünteesima hakata, mistõttu nad võivad tulevikus suurendada süsiniku sidumist.

Niinemets kavatseb uurida, kuidas need liigid reageerivad süsinikdioksiidi taseme tõusule ja kuidas nad mõjutavad nii globaalset süsinikusidumist kui ka oksüdantide taset atmosfääris. Uuring püüab välja selgitada, kas samblad ja samblikud võiksid kallutada bilansi kestlikuma kliimatrajektoori poole ja saada tuleviku globaalses süsinikuringes tasakaalustavaks teguriks.

Tulemus ja mõju

Projektist loodetakse saada murrangulisi teadmisi „uuesti ellu ärkavate“ fotosünteesivate organismide füsioloogiast ja võimest atmosfääri süsinikusisalduse suurenedes oma produktiivsust säilitada või isegi suurendada. Uurides nende ainulaadseid süsinikusidumise ja stressitaluvuse mehhanisme, täiendab see uurimistöö praegusi globaalse süsinikuringe mudeleid, kus need liigid on enamasti jäänud arvesse võtmata. Projekti tulemustest selgub, kas samblad, samblikud ja nendega sarnased organismid suudavad suurendada oma panust süsiniku sidumisse ning aidata tasakaalustada teiste taimede vähenevat fotosünteesivõimet. Uuringus hinnatakse ka, kuidas need organismid mõjutavad atmosfääris sisalduvate oksüdantide taset, mis omakorda avaldab mõju õhukvaliteedi ja kliima tagasisidemehhanismidele. Projekt võib leida uusi, looduslikust vastupanuvõimest inspireeritud strateegiaid kliimamuutuste leevendamiseks ning tuua esile nende, sageli kahe silma vahele jäävate organismide kaitsmise olulisuse.