1. Crescita e biomassa ridotte:
- L'esposizione al cadmio, anche a basse concentrazioni, può inibire la crescita delle piante e ridurre la produzione di biomassa.
- Bassi livelli di CO2 aggravano ulteriormente questo effetto, poiché la CO2 è essenziale per la fotosintesi e la crescita delle piante.
- Lo stress combinato di Cd e basse emissioni di CO2 porta a tassi di fotosintesi ridotti, a un ridotto assorbimento dei nutrienti e a una crescita complessivamente stentata.
2. Alterazioni nella fotosintesi:
- Il cadmio può interrompere il processo fotosintetico danneggiando i cloroplasti, riducendo il contenuto di clorofilla e inibendo l'attività degli enzimi fotosintetici chiave.
- Bassi livelli di CO2 limitano la disponibilità della fonte primaria di carbonio per la fotosintesi.
- La combinazione di Cd e basse emissioni di CO2 compromette gravemente l'efficienza fotosintetica, portando a una ridotta assimilazione del carbonio e alla produzione di energia.
3. Stress ossidativo:
- L'esposizione al cadmio genera specie reattive dell'ossigeno (ROS) che possono causare stress ossidativo nelle piante.
- Bassi livelli di CO2 possono anche indurre stress ossidativo interrompendo l’equilibrio redox e riducendo le difese antiossidanti.
- L'effetto combinato di Cd e basse emissioni di CO2 intensifica lo stress ossidativo, portando alla perossidazione lipidica, danni alle proteine e danni al DNA, influenzando in ultima analisi la salute e la sopravvivenza delle piante.
4. Squilibri nutrizionali:
- Il cadmio interferisce con l'assorbimento e la traslocazione dei nutrienti all'interno delle piante, influenzando l'equilibrio degli elementi essenziali.
- Bassi livelli di CO2 possono alterare la disponibilità dei nutrienti nella colonna d’acqua, esacerbando ulteriormente gli squilibri nutrizionali.
- Gli effetti combinati di Cd e basse emissioni di CO2 possono portare a carenze o tossicità di nutrienti specifici, interrompendo i processi metabolici e la crescita delle piante.
5. Cambiamenti nella morfologia e anatomia delle piante:
- Il Cd e un basso livello di CO2 possono indurre cambiamenti morfologici nelle piante acquatiche, come una ridotta crescita delle radici e dei germogli, l'arricciamento o l'avvizzimento delle foglie e un'alterazione dell'architettura delle radici.
- I cambiamenti anatomici possono includere dimensioni ridotte dei vasi xilematici, struttura alterata dei cloroplasti e aumento dell'ispessimento della parete cellulare, che influenzano il trasporto dell'acqua, la fotosintesi e la funzione generale della pianta.
6. Impatto sugli ecosistemi acquatici:
- Il declino della crescita e della produttività delle piante acquatiche dovuto allo stress combinato di Cd e basso CO2 può avere effetti a cascata sull’intero ecosistema acquatico.
- La riduzione della biomassa vegetale influisce sulla catena alimentare, altera la struttura dell’habitat e interrompe il ciclo dei nutrienti, incidendo sulla sopravvivenza e sull’abbondanza di altri organismi.
Comprendere queste risposte è fondamentale per gestire gli ambienti acquatici e mitigare gli effetti negativi del cadmio e delle basse emissioni di CO2 sulle comunità di piante acquatiche e sulla salute dell’ecosistema.
