地球規模の気候変動がますます深刻になる中、植物の役割は十分には理解されていないようです。多くの人は植物を空気を浄化する天然のフィルターだと考えていますが、真実はもっと複雑かもしれません。植物は酸素を放出するだけでなく、目に見えない大気汚染の原因となる揮発性有機化合物 (VOC) も放出します。中でも非メタン揮発性有機化合物(NMVOC)が注目されています。
非メタン揮発性有機化合物は、大気中で光化学的に活性な有機化合物の大きな種類であり、その放出源には、植物、燃焼バイオマス、地質源、および人間の活動が含まれます。
これらの化合物は、ベンゼンからエタノール、アセトンまで多岐にわたります。重要なのは、これらの化合物の活性が大気中のオゾンの生成に影響を与えることです。地上のオゾンは直接放出されず、太陽光と NMHC や窒素酸化物などのさまざまな放出化合物との反応によって形成されます。このプロセスにより、大気化学において NMVOC の研究が特に重要になります。
植物は自然界で重要な役割と相反する役割の両方を果たします。植物によって放出される NMVOC の量は、人間の活動によって放出される量と同等かそれを超える可能性があると推定されています。テルペノイド、アルデヒド、ケトンなどのこれらの化合物が大気の組成に及ぼす影響は無視できません。
植物から放出される NMVOC は、葉緑体の活動、特別な防御組織からの放出、植物成長ホルモンの影響など、複数の原因に分類できます。
植物に加えて、土壌微生物も多くの NMVOC を生成します。これらの化合物は他の土壌微生物によって代謝される可能性がありますが、土壌からの NMVOC 放出は依然として科学界の注目を集めています。
生物源の 1 つとして、バイオマスの燃焼によって引き起こされる NMVOC の排出を過小評価することはできません。さまざまな燃焼段階で、さまざまな化学成分が放出されます。有機物 1 キログラムごとに燃焼すると、約 4.5 グラムの炭素が NMVOC として放出されると推定されています。
主な NMVOC の排出には、エタン、プロパン、プロピレンなどが含まれます。環境中のこれらの成分は、大気の質に潜在的な脅威をもたらす可能性があります。
発電、工業生産、自動車輸送、その他の側面など、人間の活動も NMVOC の重要な発生源であり、大気への負荷を高めます。欧州全地球大気研究データベース (EDGAR) によると、2015 年に 6 つの主要部門からの NMVOC 排出量は 1 億 2,000 万トンに達しました。
1970 年から 2010 年にかけて、グリーン燃料の推進と各地での排出基準の変更により、世界の NMVOC 排出量は増加しましたが、米国とヨーロッパでは排出量が大幅に減少しましたが、アフリカとアジアでは増加傾向が見られました。地域差は、地域の環境保護政策の有効性を反映しています。
大気中の非メタン揮発性有機化合物は人間の活動から生じるだけでなく、植物から放出されるこれらの化合物も複雑な環境において重要な役割を果たします。現在の環境問題に関して、私たちは植物の役割を再考する必要があります。植物の自然排出物も大気汚染をある程度悪化させているのでしょうか。