Bryofyter som täcker steniga klippor längs en flod i Tomakomai City i Hokkaido. Bryofyter kan absorbera fukt och näringsämnen direkt från luften, så att de kan växa på icke-jorda ytor. Kredit:Hokkaido University
Forskare har utvecklat en metod för att utvärdera atmosfäriska förhållanden med hjälp av mossor (bryofyter) i stadsområden, en utveckling som skulle kunna underlätta bredare utvärderingar av atmosfäriska miljöer.
Många stadsområden möter atmosfäriska problem som föroreningar och värmeöeffekten. Med behovet av att utvärdera atmosfäriska förhållanden, bioindikatorer – organismer vars svar på miljöförändringar indikerar ett ekosystems hälsa – har väckt stor uppmärksamhet. Deras meriter inkluderar att kunna utvärdera en miljö över ett brett område till en låg kostnad; upptäcka miljöförändringar under en längre period; och bedöma dessa förändringars effekter på ekosystemet. Bryofyter är en sådan grupp av växter som är kända för att vara känsliga för miljöförändringar, särskilt till atmosfäriska förhållanden.
Forskargruppen ledd av Yoshitaka Oishi från Fukui Prefectural University och professor Tsutomu Hiura från Hokkaido Universitys Field Science Center for Northern Biosphere studerade hur mossor kan vara ett verktyg för att utvärdera komplexa atmosfäriska förhållanden i stadsområden.
Teamet undersökte Tokyos Hachioji City, som har olika miljöer, allt från utvecklade stadsområden till avlägsna, bergsområden. De använde mossor för att beräkna fyra mått relaterade till atmosfäriska problem:svårighetsgraden av kväveföroreningar; graden av förorening från kväveoxider (NOx); index för atmosfärisk renhet; och torkastress som följer med urbaniseringen.
Fissidens nobilis, en enkelstrukturerad mossa som är känslig för miljöförändringar. Kredit:Hokkaido University
Teamet analyserade först bryofyternas lyhördhet för de fyra mätvärdena baserat på distributionsmönster, kvävehalten och det stabila isotopförhållandet hos mossor. De räknade sedan in typen av mark vid de undersökta punkterna genom linjära och generaliserade linjära modeller för att undersöka användbarheten och begränsningarna hos mossor som bioindikator.
Teamet fann att graden av kväveföroreningar, som förvärras i tätorter, kan utvärderas genom att analysera kvävehalten och det stabila isotopförhållandet i mossor. De fann också att torka-känsliga mossor kan indikera nivån av torka, som påverkas av värmeöeffekten. Dock, teamet hittade ingen effektiv modell för att utvärdera atmosfärisk renhet.
"Samtidig användning av bryofytmått kan vara användbar för att undersöka sambanden mellan atmosfäriska problem. Vi hoppas att vår metod kommer att förbättra bredare utvärderingar av atmosfäriska förhållanden, som så småningom kan få människor att vidta åtgärder som minskar deras påverkan på miljön, säger Tsutomu Hiura.
Atmosfäriska utvärderingskartor med mossor (Hachioji City, Tokyo). I dessa bilder, grönt anger ett lågt värde och rött anger ett högt värde. a) Kväveföroreningens svårighetsgrad utvärderad med procentandelen kväveinnehåll (N%), b) Graden av NOx-förorening utvärderad av det stabila isotopförhållandet av kväve i mossor (δ15 N‰), c) Index för atmosfärisk renhet utvärderat av biologisk mångfald och täcket av mossor, (d) Ökning av torkastress som åtföljer urbanisering utvärderad av utbredningen av torkkänsliga mossorter. Kredit:Hokkaido University
