Da sinistra, Christopher Holmes, l'assistente professore di meteorologia Werner A. e Shirley B. Baum nel Dipartimento della Terra, Oceano, e Scienze dell'atmosfera presso la Florida State University, e Jason Ducker, un ricercatore post-dottorato. La loro ricerca ha confrontato i livelli di ozono atmosferico con la quantità di ozono assorbita dalle piante attraverso i pori delle foglie in più di 30 siti in 10 anni. Hanno scoperto che i fattori ambientali hanno un impatto maggiore sulla dose di ozono ricevuta dalle piante rispetto alla quantità di ozono nell'atmosfera. Credito:Bruce Palmer / FSU
Respira facilmente:le concentrazioni di ozono nell'aria sono diminuite in gran parte del paese negli ultimi decenni.
Ma non troppo facile.
Le politiche e le nuove tecnologie hanno ridotto le emissioni di gas precursori che portano all'inquinamento atmosferico da ozono, ma nonostante questi miglioramenti, la quantità di ozono assorbita dalle piante non ha seguito la stessa tendenza, secondo i ricercatori della Florida State University. I loro risultati sono pubblicati sulla rivista Elementa:Scienza dell'Antropocene .
"Gli studi precedenti sui danni alle piante causati dall'ozono sono stati eccessivamente ottimisti su ciò che il miglioramento della qualità dell'aria dell'ozono significa per la salute della vegetazione, " ha detto Christopher Holmes, l'assistente professore di meteorologia Werner A. e Shirley B. Baum nel Dipartimento della Terra, Oceano, e Scienze dell'atmosfera.
L'ozono è un gas composto da tre molecole di ossigeno. Nei livelli superiori dell'atmosfera, è utile per la vita sulla Terra perché impedisce a troppe radiazioni ultraviolette di raggiungere la superficie del pianeta. Ma quando si trova a livello del suolo, l'ozono è un inquinante che può danneggiare i polmoni. È tossico anche per le piante, e i livelli attuali dell'inquinante hanno ridotto i raccolti globali di grano fino al 15%, con conseguenti perdite globali di soia, Grano, riso e mais valutati da $ 10 a $ 25 miliardi all'anno.
Il calo dei livelli di inquinamento da ozono è una buona notizia per la salute umana, ma i ricercatori dell'FSU volevano sapere se anche le piante stavano vedendo dei benefici. Per rispondere a questa domanda, Allison Ronan, un ex studente universitario, e Jason Ducker, un ricercatore post-dottorato presso la FSU, ha lavorato con Holmes e un altro ricercatore per monitorare la quantità di piante di ozono risucchiate attraverso i pori delle foglie in oltre 10 anni in più di 30 siti di test. Hanno confrontato queste tendenze con le misurazioni dell'ozono atmosferico.
Come si aspettavano, le concentrazioni di ozono nell'aria sono diminuite nella maggior parte dei siti di studio, ma, sorprendentemente, l'assorbimento di ozono nelle piante nei siti non è necessariamente diminuito allo stesso tempo. Infatti, in molti siti, le concentrazioni atmosferiche di ozono sono diminuite mentre l'assorbimento di ozono nelle piante è aumentato.
Le diverse tendenze si verificano perché le piante possono aprire e chiudere i pori degli stomi sulle loro foglie in risposta al tempo, particolarmente leggero, temperatura, umidità, siccità e altre condizioni ambientali. Se gli stomi si chiudono, le piante smettono di assorbire ozono, indipendentemente dalla concentrazione nell'aria circostante. Ciò significa che l'assorbimento di ozono nelle foglie non tiene traccia esattamente della quantità di ozono nell'aria. Gli scienziati dell'FSU hanno scoperto che questi fattori ambientali hanno un impatto maggiore sulla dose di ozono che le piante ricevono rispetto alla quantità di ozono nell'atmosfera.
"Sappiamo che il tempo e le condizioni di crescita variano molto di anno in anno, e che la variabilità del tempo risulta essere più importante per guidare le tendenze e la variabilità nell'assorbimento di ozono nelle piante rispetto alle concentrazioni nell'aria circostante, " ha detto Holmes. "Con la diminuzione delle concentrazioni di ozono, ci stiamo muovendo nella giusta direzione, ma i benefici per le colture e la vegetazione potrebbero non essere evidenti fino a quando i miglioramenti della qualità dell'aria non saranno durati più a lungo".
Il team dell'FSU ha identificato le diverse tendenze utilizzando un set di dati sviluppato dal gruppo di ricerca di Holmes. Il set di dati, chiamato SynFlux, fonde le misurazioni delle reti di qualità dell'aria con i dati dei siti sul campo che monitorano i flussi di energia tra la vegetazione e l'atmosfera. It enabled the team to study ozone uptake trends at many more sites than has previously been possible.
Future studies of plant damage and accompanying economic losses need to avoid relying primarily on measures of ozone concentration in the atmosphere and look at ozone uptake instead, ricercatori hanno detto.
"With the SynFlux dataset that we have developed, we've now got the information to do that on a large scale at many sites across multiple continents, " Holmes said. "We're just scratching the surface of what we can learn about air pollution impacts on vegetation using this tool."