Ozono, devastante per uomini e vegetazione

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La nostra collettività dovrà prepararsi ad affrontare situazioni critiche di inquinamento dell’aria sempre più pericolose. E già oggi oltre il 95% della popolazione urbana europea è esposta a livelli di ozono superiori alle linee guida della World Health Organization e il 69% delle superfici agricole del nostro continente è interessato da concentrazioni più elevate rispetto ai valori-obiettivo fissati dall’Unione europea per la protezione della vegetazione

L’urbanizzazione nelle città industriali del Settecento e nei secoli successivi ha creato una frattura e, al tempo stesso, una modifica del rapporto città-campagna che aveva governato fino ad allora l’attività sociale ed economica delle popolazioni. Il nuovo assetto urbanistico, dovuto alle sopravvenute esigenze industriali, ha innescato il nascere dei primi conflitti tra città e campagna.

All’interno di un progressivo processo di espansione urbana, il verde è venuto ad assumere nuovi ruoli, non più soltanto simbolici, decorativi o economici. Nel Settecento, in Francia, nasce così il concetto di «giardino pubblico», al quale, oltre alla funzione propriamente ornamentale della vegetazione, ricercata pure con l’introduzione di specie esotiche, viene riconosciuta anche quella igienica, legata alla salubrità dell’aria. Il fenomeno dei grandi inurbamenti delle città ottocentesche contribuisce ulteriormente a porre il problema del verde urbano, in termini di soluzione al degrado ambientale, nonché di vivibilità. I piani regolatori tra la fine dell’800 e l’inizio del 900, prevedono, infatti, ampi spazi da destinare a verde pubblico.

Considerato che la spinta del modello economico industriale ha avuto una accelerazione nel corso di tutto il Novecento, e che solo sul finire della seconda metà del secolo «breve» si è iniziato ad acquisire consapevolezza sugli effetti negativi dei processi industriali per la maggior parte responsabili della pressione antropica sull’ambiente, occorre qui rilevare che le sostanze inquinanti, emesse nell’atmosfera in luoghi e tempi anche lontani, partecipano anche ai nostri giorni alla formazione dell’ozono.

Attraverso la luce solare che funziona da catalizzatore, si verifica una reazione tra gli ossidi di azoto, «precursori» emessi principalmente dal traffico veicolare e dagli impianti termoelettrici per la produzione di energia, e i composti organici volatili (COV) di varia provenienza, sia naturale sia antropica. L’ozono così formato nella troposfera (fascia di atmosfera di circa 8 km, che si trova a contatto con la superficie terrestre) rappresenta oggi una seria minaccia per gli ecosistemi forestali, ma anche per le coltivazioni, con risvolti non trascurabili in ambiti economici e sociali, risultando un potente agente inquinante che induce sensibili reazioni negli organismi vegetali.

L’ozono troposferico viene quindi prevalentemente formato in condizioni meteorologiche e climatiche con alta radiazione solare, elevata temperatura e presenza in abbondanza di specifici inquinanti atmosferici. Infatti, il caldo, o ancor più, il caldo torrido, assieme a una scarsa se non addirittura assenza di precipitazioni, sono i fattori che permettono le condizioni favorevoli alla formazione dello smog fotochimico e in particolare alla formazione di ozono troposferico, causando inevitabili conseguenze negative per gli esseri viventi, a cominciare dalle piante coltivate e spontanee, obbligate anche ad affrontare situazioni di stress idrico.

Come accennato, l’effetto della forte presenza di ozono nei mesi primaverili-estivi rappresenta un problema non solo per l’uomo ma anche per le piante, le quali non hanno modo di sottrarsi al fattore di stress e non dotate di scarsi meccanismi di filtro e di detossificazione. Il problema maggiore sono i boschi e i parchi, le aree verdi nelle città con piante con un’età che può superare 100 anni e che, contaminate dall’ozono, vedono ridotta la loro aspettativa di vita.

L’ozono viene assorbito dalle piante attraverso gli stomi presenti nelle foglie, provocando per lo più un’induzione di senescenza precoce causata da un’alterazione dell’integrità e della funzionalità delle membrane cellulari.

Una conseguenza dovuta all’esposizione all’ozono è la riduzione dell’attività di fotosintesi clorofilliana. Questo può anche comportare la comparsa di sintomi fogliari (clorosi, meno frequentemente necrosi), sì che viene meno la capacità depurativa dell’aria.

Considerato il prezioso lavoro di filtraggio eseguito dalle piante, sarebbe auspicabile la realizzazione di organici «piani del verde» da parte delle amministrazioni locali, per prevedere adeguate aree verdi nelle zone urbane e di cintura; così facendo si assicurerebbe la presenza di zone di «filtro naturale», capaci di assorbire e neutralizzare ozono, allo scopo di ridurre i rischi per la salute umana. La programmazione e l’allestimento di apposite aree verdi atte a detossificare permetterebbe, specialmente nei centri di forte urbanizzazione, un notevole miglioramento della qualità dell’aria e dunque della vita e, in ultima analisi, l’aumento dell’aspettativa di vita.

Rilevato, come sopra ricordato, che l’ozono si forma con una reazione chimica tra i cosiddetti «precursori», occorre contestualmente ai «piani del verde» impostare anche politiche ambientali volte alla diminuzione di inquinanti primari (ossidi di azoto e COV).

Le prime iniziative legislative tendenti a ridurre il carico degli inquinanti risultano connesse alla dimostrazione dei loro effetti fitotossici: il fallimento di una coltura agraria e la sofferenza palese delle piante costituiscono un importante fattore di allerta.

Gli effetti vistosi sulla vegetazione di alcuni contaminanti possono, quindi, stimolare adeguatamente l’attenzione pubblica. In questi termini il monitoraggio biologico risponde in pieno alla necessità di un coinvolgimento dell’opinione pubblica nelle tematiche ecologiche.

I progetti sinora realizzati si basano sull’utilizzo di metodologie innovative di monitoraggio biologico della qualità dell’aria (con particolare riferimento all’ambiente urbano) mediante l’impiego di piante adulte o germinelli di tabacco (cultivar Bel-W3, ipersensibile all’ozono) di 15 giorni di età, allevati in piastre per colture di tessuti opportunamente modificate.

Infine, le superfici vegetali, come le foglie, risultano un efficace mezzo di neutralizzazione chimica e chimico-fisica degli inquinanti labili (ozono, ossidi di azoto, ossidi di zolfo), mentre per le sostanze persistenti e per il materiale particellare le piante costituiscono una prima «tappa» del processo di detossificazione.

Gli scenari previsti per i cambiamenti climatici (aumento di temperature e variabilità climatica) indicano, in prospettiva, un aggravamento delle condizioni di stress per la vegetazione. Diventa, quindi, indispensabile studiare la risposta all’ozono delle colture agrarie più diffuse in condizioni ambientali che siano realisticamente predittive non solo in termini di disponibilità idriche e qualità dell’acqua (i.e. salinità), ma anche per quanto riguarda le interazioni con altri inquinanti (anidride carbonica, ossidi di azoto, etc.).

Quindi le nostre piante (ma non solo esse, anche gli esseri umani e soprattutto i loro apparati respiratori) vengono a trovarsi esposte a una moltitudine di stress ambientali che agiscono simultaneamente. Se queste possono essere considerate le «prove generali» del cambiamento climatico in atto, vi sono motivi di forte preoccupazione. Infatti futuri scenari climatici, con aumento delle temperature e riduzione della piovosità estiva (e, quindi, incremento di radiazione solare), possono compromettere le faticose iniziative messe in atto dai decisori politici per ridurre le emissioni inquinanti precursori dell’ozono: la nostra collettività dovrà prepararsi ad affrontare situazioni critiche di inquinamento dell’aria sempre più pericolose.

E pensare che già oggi oltre il 95% della popolazione urbana europea è esposta a livelli di ozono superiori alle linee guida della World Health Organization e il 69% delle superfici agricole del nostro continente è interessato da concentrazioni più elevate rispetto ai valori-obiettivo fissati dall’Unione europea per la protezione della vegetazione.

(Fonte Arpat. Testo a cura di Sergio Lavacchini in seguito ad una conversazione con il prof. Giacomo Lorenzini, professore Ordinario presso il Dip.to di Scienze Agrarie Alimentari ed Agro ambientali dell’Università di Pisa)