Uno studio dell'Università dell'Indiana ha scoperto che gli alberi influenzano se il suolo può rimuovere o emettere gas che causano lo smog, piogge acide e problemi respiratori.

I prodotti chimici, noti collettivamente come ossidi di azoto reattivi, sono prodotti da batteri del suolo che si nutrono di ammonio naturale e fertilizzanti azotati provenienti da fonti industriali e agricole che entrano nel suolo dall'atmosfera.

Lo studio è riportato il 18 gennaio nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

"Questo studio ha profonde implicazioni per la futura qualità dell'aria, " ha detto Jonathan Raff, professore associato presso la School of Public and Environmental Affairs presso IU Bloomington. "Attività umane, come la soppressione degli incendi, uso di fertilizzanti e cambiamento climatico, stanno causando lo spostamento delle popolazioni forestali dai boschi i cui suoli non emettono questi gas a quelli che lo fanno.

"I gas reattivi di ossido di azoto dalla combustione di combustibili fossili sono stati ben frenati negli ultimi decenni grazie a politiche efficaci, " ha aggiunto. "Tuttavia, il nostro studio mostra che, mentre le foreste cambiano, possiamo aspettarci livelli di fondo più elevati di ossidi di azoto, il che potrebbe rendere più difficile per alcune regioni raggiungere gli standard nazionali di qualità dell'aria ambiente per gli ossidi di azoto e l'ozono".

Il laboratorio di Raff è una delle poche strutture universitarie del Paese in grado di misurare con precisione gli ossidi di azoto reattivi emessi dal suolo. I gas includono ossido nitrico, biossido di azoto e acido nitroso.

"Nelle foreste, questi gas sono davvero sotto il radar, in parte perché sono così difficili da rilevare, "ha detto Ryan Mushinski, un ricercatore post-dottorato presso IU che ha guidato lo studio. "Molte persone semplicemente non pensano al suolo come un produttore significativo di sostanze chimiche dannose per l'aria".

Sebbene sia noto che alcuni tipi di batteri ossidanti l'ammoniaca possono emettere azoto reattivo dal suolo, i ricercatori dell'IU hanno scoperto che gli alberi possono essere divisi in due gruppi:quelli che migliorano l'attività dei batteri che rilasciano ossido di azoto, e quelli che non lo fanno.

Le specie arboree che promuovono il rilascio di ossidi di azoto includono acero, sassofrasso e pioppo tulipano. La crescita di questi alberi spinge fuori altre specie, come la quercia, faggio e noce americano, i cui microbi associati assorbono gli ossidi di azoto reattivi invece di rilasciarli.

Lo studio, che è il primo a identificare le regioni boschive negli Stati Uniti che emettono ossidi di azoto reattivi in ​​base ai tipi di suolo, è stato facilitato da una revisione dei dati del suolo da 78, 000 appezzamenti forestali in tutto il paese dal programma di analisi e inventario forestale del servizio forestale dell'USDA. L'analisi è stata resa possibile in parte grazie al lavoro guidato da Richard Phillips, professore associato presso il Dipartimento di Biologia dell'IU Bloomington College of Arts and Sciences, chi è coautore dello studio. Phillips ha aperto la strada alla ricerca che collega specie arboree specifiche con tipi di suolo specifici in base alle loro reti fungine sotterranee.

Indiana, Illinois, Michigan, Kentucky e Ohio sono gli stati che dovrebbero avere le più alte emissioni di ossidi di azoto dal suolo forestale, secondo il nuovo studio. Si prevedono emissioni più elevate anche dalle foreste lungo il fiume Mississippi e da alcune regioni degli Stati Uniti orientali.

Le concentrazioni di ossido di azoto sono regolamentate dal Clean Air Act, e l'EPA monitora regolarmente i loro livelli. Ma Mushinski ha affermato che le regole attuali non sono sufficienti per ridurre l'aumento delle emissioni del suolo, poiché gli standard di qualità dell'aria non regolano l'uso di fertilizzanti o il deposito di azoto.

Oltre alla regolamentazione dell'inquinamento, suggerisce che le politiche di gestione del territorio riviste che consentono un maggiore uso di ustioni controllate potrebbero rallentare il graduale cambiamento nella composizione delle foreste. Questi incendi sono un modo efficace per eliminare le specie arboree che promuovono il suolo che emette gas reattivi di azoto.

"È difficile perché alla gente piacciono molto alberi come aceri e pioppi, " ha detto. "Ma senza una maggiore consapevolezza o cambiamenti politici, non vedremo una riduzione dei gas nocivi che incoraggiano".

Questo lavoro si riferisce a Preparato per il cambiamento ambientale, la seconda delle iniziative Grand Challenges dell'Università dell'Indiana, che riunisce un ampio, coalizione di governo bipartisan, attività commerciale, leader non profit e della comunità per aiutare l'Indiana a prepararsi meglio per le sfide che il cambiamento ambientale porta all'economia dello stato, salute e sostentamento.