L’inquinamento influisce anche sul metabolismo delle piante: la conferma su Nature

Secondo questo studio, l’esposizione delle piante all’ozono influenzerebbe i loro modelli di fioritura, le interazioni con gli animali e le dinamiche riproduttive
Sabrina Del Fico
www.greenme.it

L’ozono troposferico è un inquinante secondario, formato dalla reazione di inquinanti primari, ovvero ossidi di azoto (NOx) e composti organici volatili in presenza di luce solare. Le concentrazioni di ozono troposferico sono notevolmente aumentate dai tempi preindustriali: infatti, mentre lo sforzo per ridurre le emissioni di inquinanti primari (gas serra) ha portato a una riduzione dei livelli di ozono troposferico in alcune parti del mondo, a livello globale le concentrazioni di ozono sono ancora in aumento e rappresentano un motivo di forte preoccupazione in luoghi come la Cina.

L’esposizione delle piante a fattori di stress ambientale come l’ozono può modificare il loro metabolismo, le interazioni con altri organismi e il successo riproduttivo. L’inquinamento da ozono, infatti, ha diverse conseguenze negative sulla salute delle piante: altera l’essudazione radicale (ovvero il rilascio di sostanze chimiche nel terreno da parte delle radici), modificando le comunità microbiche del suolo; altera inoltre il valore nutritivo delle piante, influenzando di conseguenza anche lo sviluppo degli erbivori che di queste piante si nutrono; infine, modifica i pollini delle piante, alterando potenzialmente la capacità attrattiva o repellente delle piante  agli insetti e compromettendone così il successo riproduttivo. Infatti, la capacità riproduttiva delle piante dipende non solo dalle piante stessi, ma anche dall’interazione di queste con gli altri organismi dell’ecosistema, e l’ozono troposferico può compromettere gravemente tale interazione.

Fra i meccanismi maggiormente influenzati dall’esposizione delle piante all’ozono, i ricercatori hanno registrato la diminuzione della fotosintesi e la riduzione della germinazione del polline, ma anche l’alterazione dei tempi di inizio della fioritura e la diminuzione del numero dei fiori.

Per le piante cosiddette entomofile (che dipendono cioè principalmente dagli insetti per l’impollinazione), l’interazione con gli insetti impollinatori è fondamentale per il successo riproduttivo: l’ozono troposferico influenza la produzione dei pollini e delle sostanze volatili che la pianta mette in campo per attirare gli insetti e spingerli all’azione impollinatrice. Oltre agli insetti impollinatori, che sono sempre meno attratti dal profumo delle piante, anche altri animali risentono dell’esposizione delle piante all’ozono: gli erbivori, ovvero quelli che di queste piante si nutrono. Piante meno nutrienti rappresentano un impoverimento nella dieta degli erbivori, che si vedono privati di elementi nutrizionali importanti.

In questo studio, i ricercatori hanno esposto all’ozono alcune piante di senape selvatica (Sinapis arvensis) in quattro diverse fasi del loro ciclo vitale; dopo l’esposizione, le piante sono state poi spostate in un ambiente aperto, accessibile sia agli insetti impollinatori che all’attacco degli animali erbivori. I ricercatori hanno provato a capire se i danni provocati dall’esposizione delle piante all’ozono dipendessero dall’età delle piante stesse, nonché gli effetti di tale esposizione nella relazione delle piante con insetti e animali erbivori. Le piante precedentemente esposte sono state osservate dai ricercatori, mentre è stato registrato il numero dei “visitatori” volanti dei loro fiori (quando possibile, anche il numero di fiori visitati da ogni insetto). Per calcolare il numero di “visitatori” erbivori, invece, sono stati osservati i segnali lasciati da questi ultimi – come per esempio il fogliame masticato.

@ Nature

I risultati hanno dimostrato che l’ozono ha effetti diversi sul successo riproduttivo delle piante in base alla loro età al momento dell’esposizione: per esempio, nelle piante di 3 settimane, l’esposizione all’ozono ha migliorato le prestazioni riproduttive delle piante (le piante hanno prodotto 1,7 volte più frutti, 2,4 volte più semi e 2,4 volte più peso totale dei semi rispetto alle rispettive piante di controllo); al contrario, l’esposizione in fasi più mature delle piante ha provocato una riduzione nelle prestazioni riproduttive. Anche i modelli di fioritura sono hanno subito effetti diversi a seconda dell’età dell’esposizione: le piante che sono state esposte all’ozono quando avevano 3 settimane di vita avevano, in media, fiori più aperti nei giorni di osservazione rispetto alle piante di controllo. Infine, l’esposizione all’ozono ha portato a una fioritura anticipata delle piante esposte a 3 settimane, mentre le piante esposte a 4 settimane hanno iniziato a fiorire contemporaneamente alle piante di controllo, ma hanno raggiunto il picco di fioritura più tardi e hanno prolungato il periodo di fioritura. 

Fonte: Nature