Kasvillisuuden ja ilmakehän vuorovaikutukset
Maa- ja meriekosysteemit vuorovaikuttavat jatkuvasti ilmakehän kanssa aine- ja energiavirtojen kautta. Esimerkkinä ainevirrasta ekosysteemin ja ilmakehän välillä voidaan mainita kasvien yhteyttäminen: yhteyttäessään kasvi sitoo ilmakehästä hiilidioksidia ja vapauttaa sinne vesihöyryä ilmarakojensa kautta. Toisaalta tuulen liike-energia muuttuu tuulessa heiluvien puiden liike-energiaksi. Aine- ja energiavirtausten ymmärtämisellä on merkittävä rooli tutkittaessa ilmastonmuutosta ja sen vaikutusta: miten ekosysteemit muuttuvat kun ilmasto muuttuu, sekä toisaalta, miten ekosysteemien muuttuminen vaikuttaa ilmakehään ja sitä kautta ilmastoon? Näiden niin kutsuttujen palauteilmiöiden (feedback mechanisms) tarkka ymmärtäminen parantaisi ennusteita ilmaston muuttumisesta. Kuvassa 1 on esitetty yksinkertaistettu kaavio kasvillisuuden ja ilmakehän välisistä aine- ja energiavirroista.
Kuva 1. Kasvillisuuden ja ilmakehän väliset aine- ja energiavirrat
Aerosolihiukkaset ovat eräs vuorovaikutustapa kasvillisuuden ja ilmakehän välillä. Ekosysteemit voivat toimia merkittävinä hiukkasten lähteinä. Kasvien siitepöly on yksi esimerkki biogeenisesta eli eloperäisestä primäärihiukkasesta. Kasvillisuudesta pääsee myös ilmaan erilaisia haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (VOC, Volatile Organic Compound) - näistä aineista aiheutuvat esimerkiksi kukkien tai puiden ominaistuoksut. Reagoidessaan ilmakehässä kasviperäiset kaasut voivat muodostaa tiivistymiskykyisiä höyryjä, jotka muodostavat pienhiukkasia (ks. esimerkkikuva tällaisesta hiukkasmuodostustapahtumasta). Hiukkaset vaikuttavat ilmastoon, ja ilmaston muuttuessa kasvillisuuden päästämien höyryjen määrä tai koostumus voi muuttua. Kasvien lehvästöt toimivat toki myös depositioalustoina ilmakehän pienhiukkasille ja poistavat niitä ympäröivästä ilmasta.
