Oltre a causare danni significativi alla salute umana, l'inquinamento atmosferico blocca anche la crescita degli alberi, uno degli elementi in grado di attenuare questo problema ambientale tipicamente urbano.

I ricercatori dell'Università di San Paolo (USP) in Brasile hanno dimostrato che gli inquinanti atmosferici limitano la crescita degli alberi e i servizi ecosistemici forniti dagli alberi, come filtrare l'inquinamento assorbendo i metalli presenti nell'aria nella loro corteccia, assimilare CO ₂ , riducendo l'effetto isola di calore attenuando la radiazione solare, mitigazione del deflusso delle acque piovane, e controllo dell'umidità.

I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Scienza dell'ambiente totale .

"Abbiamo scoperto che negli anni in cui i livelli di particolato nell'atmosfera erano più alti, Per esempio, gli alberi crescevano di meno. Di conseguenza, hanno iniziato più tardi nella loro vita a fornire servizi ecosistemici che svolgono un ruolo importante nella riduzione dell'inquinamento urbano e nella mitigazione o nell'adattamento della città ai cambiamenti climatici, " disse Giuliano Maselli Locosselli, un ricercatore post-dottorato presso l'Istituto di scienze biologiche dell'Università di San Paolo (IB-USP) con una borsa di studio FAPESP e primo autore dello studio.

Usando come modello l'albero tipuana ( Tipuana tipù ), noto anche come palissandro o tipu, un albero alto con una chioma ampia e onnipresente in città, i ricercatori hanno misurato l'impatto dell'inquinamento atmosferico e delle condizioni meteorologiche sulla crescita degli alberi a San Paolo. Hanno analizzato campioni di 41 tipuanas di età media 36 anni e situati a diverse distanze dalla zona industriale Capuava a Mauá, un comune dell'area metropolitana. Capuava è uno dei distretti più industrializzati della regione, con raffinerie di petrolio, cementerie e fabbriche di fertilizzanti, così come il traffico di autocarri e autocarri pesanti.

I campioni sono stati prelevati dagli anelli di crescita degli alberi utilizzando uno strumento chiamato perforatore incrementale Pressler, che ha una punta a coclea cava ed è progettato per estrarre una sezione cilindrica di tessuto di legno da un albero vivo per tutto il suo raggio con lesioni relativamente minori per la pianta. Tutti i campioni sono stati prelevati all'altezza del torace, a circa 1,3 m dal terriccio.

Analizzando la composizione chimica della corteccia e la dimensione degli anelli di accrescimento, i ricercatori sono stati in grado di misurare le variazioni dei livelli di inquinamento atmosferico in base ai vari elementi chimici a cui gli alberi sono stati esposti durante il loro sviluppo e di stimare come questo fattore abbia influenzato la crescita degli alberi.

"La tipuana è un ottimo indicatore che rappresenta chiaramente i livelli di inquinamento atmosferico da metalli pesanti e altri elementi chimici in città, " Disse Locosselli.

I metalli e altri prodotti chimici sospesi nell'aria vengono assorbiti dalla corteccia. Il particolato si deposita sulle foglie, aumentando la loro temperatura e riducendo l'apporto di luce per la fotosintesi. Gli anelli di crescita indicano come l'inquinamento ha influenzato la vita della pianta anno dopo anno. Anelli più spessi indicano anni di crescita vigorosa e livelli inferiori di inquinamento, mentre gli anelli più sottili indicano il contrario.

L'analisi degli anelli di crescita ha mostrato che queste tipuana crescono più velocemente nelle parti più calde di Capuava con livelli più elevati di fosforo nell'aria. Il fosforo è un noto macronutriente per le piante e funge da base del loro metabolismo energetico attraverso la fotosintesi e la respirazione.

D'altra parte, alberi vicini al traffico ed esposti ad alti livelli di alluminio, bario e zinco associati all'usura di parti automobilistiche (come pneumatici, guarnizioni dei freni e dischi frizione) hanno mostrato una crescita minore nel tempo.

Il particolato con un diametro fino a 10 micrometri (PM10) emesso da fabbriche e impianti ha ridotto la crescita media degli alberi fino al 37%.

"Gli alberi esposti direttamente ad alti livelli di inquinamento dalle fabbriche della zona sono cresciuti meno in termini di sviluppo del diametro del tronco durante la loro vita rispetto alle piante esposte a livelli medi e bassi, " Ha detto Locosselli. "In condizioni di crescita normali, il diametro dell'altezza del torace di una tipuana può raggiungere 1 metro."

Le serie temporali per i livelli di PM10 a Capuava su un periodo di 20 anni sono state ottenute dalla São Paulo State Environmental Corporation (CETESB) e confrontate con i risultati dell'analisi della corteccia e delle foglie.

I ricercatori hanno scoperto che i livelli di PM10 rappresentano il 41% della variabilità interannuale del tasso di crescita degli alberi, con livelli di inquinamento più elevati durante i mesi più secchi (aprile-settembre) riducendo il tasso di crescita.

"Il diametro aumenta molto rapidamente quando l'albero cresce normalmente ma cambia poco quando il tasso di crescita è lento, Locosselli ha detto. "L'entità dei servizi ecosistemici forniti da un albero alto può essere 70 volte maggiore rispetto a un albero piccolo".

Effetti sugli alberi

Secondo gli autori dello studio, i metalli pesanti e il particolato influenzano la crescita degli alberi modificando le proprietà ottiche delle superfici fogliari. Come accennato, questi inquinanti innalzano le temperature e riducono la disponibilità di luce per la fotosintesi. Possono anche ridurre lo scambio di gas dovuto all'accumulo sugli stomi fogliari (pori che si aprono e si chiudono per consentire l'assunzione di anidride carbonica e il rilascio di ossigeno).

"Abbiamo in programma di provare a scoprire se l'inquinamento influisce anche sulla longevità di questi alberi. Dato che l'inquinamento limita vari sistemi fisiologici, ostacolare la crescita delle piante, probabilmente li rende anche più vulnerabili agli effetti che portano alla senescenza, " ha detto Marcos Buckeridge, un professore in IB-USP e ricercatore principale per il progetto di ricerca.

L'inquinamento urbano probabilmente danneggia anche altre specie della stessa famiglia della tipuana trovata a San Paolo, come pernice ( Caesalpinia pluviosa ) e ironwood ( C. leiostachya ).

"Misure per ridurre l'inquinamento atmosferico, come promuovere l'uso di biocarburanti, l'elettrificazione dei trasporti e lo sviluppo di materiali per diminuire le emissioni di metalli pesanti, potrebbe migliorare la manutenzione di questi alberi e i servizi ecosistemici che forniscono, " ha detto Buckeridge.