Om du någonsin har upplevt tät rök från en löpeld, du vet hur det får dig att hosta, bränner ögonen och vill egentligen bara vara någon annanstans - som på en strand med en varm havsbris. Men människor är inte de enda levande sakerna som kan drabbas av negativa effekter av eldrök. Vegetation, inklusive de växter och grödor vi överlever på, kan också.

Medan vi kan fly till stranden för ett friskt andetag, växter fastnar ordentligt i jorden, kvar för att kämpa mot en av rökens mest förödande biverkningar:en sollös himmel. Utan solljus, växter kan inte fotosyntetisera, och det är dåliga nyheter för alla, inklusive de människor som äter dem, och ännu viktigare, bönderna som odlar dem.

När täta rökfiltar stränder av jordbruksfält i veckor i taget, grödor blir mindre och mognar senare, och bönderna har en mindre produktiv avkastning.

Den gröna maskinen:Hur fotosyntesen fungerar

För att förstå hur brandeldar påverkar fotosyntesen, Det är bra att veta varför solljus är viktigt för fotosyntesen.

"Eftersom fotosyntesen ger energi för alla processer i anläggningen, många funktioner kan bromsas genom minskade fotosynteshastigheter, "säger Gordon Jones, en biträdande professor i jordbruk vid Oregon State University. Jones arbetar med bönder i sydvästra Oregon och använder forskning för att ge råd och resurser till bönder. "Beroende på tidpunkten för röken, dess densitet och varaktighet, vi kan förvänta oss minskade skördar från vissa arter, långsammare mognad, eller förändringar i grödans slutliga kvalitet. "

Nästan varje vegetation, från din sommartid majskolv till alger i dammar, använder fotosyntesprocessen för att växa. Det kräver en trifecta av resurser:växter tar vatten från jorden, koldioxid (CO2) från atmosfären och energi från ljuset - vanligtvis solen - för att skapa sockerarter. Socker är det som driver växten att fortsätta hålla på, d.v.s. att behålla livet och växa. Utan fotosyntes, växter kan helt enkelt inte växa, och vi skulle ha mycket mindre att äta.

Rök och speglar

När tät löpeld rinner in från bränder mil bort, den för med sig en tung filt av rökpartiklar. Dessa partiklar fungerar som små speglar, reflekterar solen bort från grödor.

"När förhållandena är mycket rökiga, dessa rökpartiklar sprider eller reflekterar ljus och minskar ljusintensiteten som når bladet, "Säger Jones." Med ljusintensiteten reducerad av en rökig himmel, det kan vara mindre inkommande energi för att driva fotosyntesen och processen saktar ner. "

Eftersom fotosyntesen driver alla växtprocesser, från hur snabbt de växer från frö till spira till när de mognar, växter behöver tillgång till kvalitetsljus. När en löpeld minskar ljusets tillgänglighet, många funktioner av växten kommer att lida. Det är därför som kraftig eldsvåda röker, särskilt i områden som Pacific Northwest, är ett problem för vissa bönder. Kämpande växter innebär ett mindre produktivt utbyte.

Eldrök betyder inte överhängande undergång för en gröda, fastän. Framgången eller misslyckandet av en gröda som har påverkats av rök kommer i slutändan till tidpunkten. "I de flesta fallen, växter som skördats för sin frukt eller frön har bara en chans att mogna, "säger Jones." Minskade ljusförhållanden från rökiga himlar kommer sannolikt att sakta mogna, och kanske om mognaden bromsas tillräckligt och en tidig frost inträffar kan frost skada eller döda växterna innan grödan kan skördas. "

Jones minns att han kallades till en pumpagröda för några år sedan. Det hade varit en särskilt rökig sommar i Oregon. Halloweenmarknaden närmade sig, och bondens pumpor var fortfarande gröna. Jones misstänkte att en röktung sommar var boven i omogen squash. Det var inte goda nyheter för bondens avkastning efter skörden.

"Pumpor, på väg till jack-o'-lantern-marknaden, är en av de grödor som har en deadline:Halloween. Dessa pumpor kan mycket väl ha "återhämtat sig" och fått färg om himlen hade klarnat, men till bonden, pumpor har bara verkligt värde veckan före Halloween och är nästan värdelösa veckan efter. "

Ett silverfoder för bönder

Fotosyntes är en komplex process, och med den senaste tiden ökade bränder och torka i västra delen av USA, forskare bestämde sig för att undersöka rökens inverkan på växter närmare. Visar sig, det finns ett silverfoder för bönder mitt i tråkig grå himmel.

En studie från 2020 publicerad i Journal of Biological Research on wildfires i Kalifornien tittade på en rad växter och grödor som bor på en rökfylld himmel. Forskare fann att mängden tillgängligt solljus minskade med bara 4 procent.

I måttliga mängder rök, ljuset diffunderade istället för helt omdirigerat, vilket betyder att solljuset sprids mer. Resultatet blev att buskigare grödor, som majsstjälkar, accepterat ljus över hel plantera istället för bara de översta bladen, närmast solljuset. Således, de fotosyntetiserade faktiskt mer inte mindre.

"Med mer diffust ljus som studsar runt, de löv djupare i baldakinen får mer ljus och kan fotosyntetisera med högre hastigheter än vad de annars skulle göra under tydliga förhållanden, "säger Jones." Lite rök eller dis ökar hela växtens fotosyntes, men mycket tät rök kommer att fånga upp så mycket ljus att fotosyntesen kommer att minska. "

Allt är inte förlorat, Bara Hazy

Jones noterar att om bönderna ser till att deras växter får mycket vatten från jorden (genom vattning) och CO2 från atmosfären (genom att se till att bladen är rena och fria från aska) kan de flesta grödorna återhämta sig från tätt rökskydd. I vissa fall, en måttlig mängd rök kan till och med öka fotosyntesen.

Självklart, det är ingen bra idé att sätta eld i din trädgård för att få ett hopp på säsongen, men silverfodret mitt under förstörelsen av en löpeld är att vissa växter har nytta av det diffusa solljuset som rök skapar. Dock, i situationer där röken är tät och oförlåtande i veckor, människor, växter och hela vårt ekosystem lider.

Eldrök är en smärta i askan för vingårdar i Kalifornien. Där det är en löpeld, det finns aska, och askpartiklar kan täcka druvor. När rökfärgade druvor görs till vin, istället för smaken av saftiga plommon eller peppartoner, drickare får en munfull askkopp.