Πώς επηρεάζει η ρύπανση τη φωτοσύνθεση;

Η ρύπανση σε οποιαδήποτε μορφή έχει αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον και στα φυτά που κατοικούν σε αυτό. Η ρύπανση έχει πολλές πηγές, από την άμεση απόρριψη χρησιμοποιημένων ορυκτελαίων στις πλωτές οδούς έως την ατμοσφαιρική ρύπανση από τα καυσαέρια αυτοκινήτων. Μερικά αποτελέσματα είναι βραχυπρόθεσμα και μετριάζονται εύκολα. Άλλες επιπτώσεις είναι μακροπρόθεσμα, με τους ρύπους να παραμένουν στο περιβάλλον ή να συσσωρεύονται σε φυτικούς ιστούς. Η φωτοσύνθεση είναι μια ουσιαστική διαδικασία στο οικοσύστημα. Χρησιμοποιώντας το ηλιακό φως, το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό, τα φυτά παράγουν τρόφιμα και ενέργεια σε μια χημική διαδικασία που συμβαίνει στα φύλλα των φυτών.

Η ανταλλαγή αερίων μέσω των πόρων ή των στοματικών φύλλων παρέχει το απαραίτητο διοξείδιο του άνθρακα για φωτοσύνθεση. Ωστόσο, μια μελέτη του 1980 που δημοσιεύθηκε στο Cellular and Molecular Life Sciences διαπίστωσε ότι η ατμοσφαιρική ρύπανση μειώνει το μέγεθος των στοματικών, παρεμβαίνοντας στην ανταλλαγή αερίων. Το ανεπαρκές διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να επιβραδύνει ή να σταματήσει τη φωτοσύνθεση. Αυτό υποστηρίζεται περαιτέρω από μια μελέτη του 2004 που διαπίστωσε ότι η ατμοσφαιρική ρύπανση μειώνει τις αποδόσεις των καλλιεργειών.

Η ρύπανση χωρίς σημείο είναι η ρύπανση που προέρχεται από πολλές διαφορετικές πηγές και εισέρχεται στο περιβάλλον μέσω απορροής επιφανειακών υδάτων. Η γεωργική απορροή είναι η κύρια πηγή αυτού του τύπου ρύπανσης, σύμφωνα με τον Οργανισμό Προστασίας Περιβάλλοντος των ΗΠΑ (EPA). Το Runoff εισάγει φυτοφάρμακα και λιπάσματα σε υδάτινες οδούς. Μερικές φορές, το αποτέλεσμα είναι άμεσο και τα φυτά πεθαίνουν γρήγορα. Τα υψηλά επίπεδα φωσφόρου από λιπάσματα μπορούν να προκαλέσουν άνθηση φυκών. Τα φύκια των φυκών δημιουργούν ένα σενάριο όπου η φωτοσύνθεση επιβραδύνεται και τελικά σταματά καθώς τα επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου μειώνονται στο νερό και τα θολά νερά εμποδίζουν τη ροή του ηλιακού φωτός σε υδάτινα περιβάλλοντα.

Η ρύπανση του εδάφους επηρεάζει τη φωτοσύνθεση στο επίπεδο της ρίζας. Η όξινη βροχή που προκαλείται από τις εκπομπές ορυκτών καυσίμων αυξάνει την οξύτητα των εδαφών που προκαλεί μια χημική ουσία, δημιουργώντας τοξικά ιόντα αλουμινίου. Αυτά τα ιόντα εμποδίζουν την ικανότητα του φυτού να προσλαμβάνει θρεπτικά συστατικά, επιβραδύνοντας έτσι τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης και τη συνολική ανάπτυξη του φυτού.

Το όζον στο επίπεδο του εδάφους που δημιουργείται από το φαινόμενο του θερμοκηπίου μπορεί να δημιουργήσει δυσμενείς συνθήκες για την εμφάνιση της φωτοσύνθεσης. Οι συγκεντρώσεις αερίων του θερμοκηπίου, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, αποτρέπουν την απελευθέρωση ακτινοβολίας θερμότητας από το περιβάλλον. Οι επιφανειακές θερμοκρασίες αυξάνονται, αυξάνοντας τον ρυθμό εξάτμισης. Το νερό γίνεται ένας περιοριστικός παράγοντας. Για τη διατήρηση πολύτιμων πόρων, τα φυτά θα κλείσουν τα στομάτα τους, μειώνοντας τη διαθεσιμότητα διοξειδίου του άνθρακα στο εργοστάσιο. Με περιορισμένο διοξείδιο του άνθρακα και νερό, η φωτοσύνθεση επιβραδύνεται.

Η ρύπανση μπορεί να επηρεάσει την ικανότητα ενός φυτού να υποστεί φωτοσύνθεση με φυσική καταστροφή των φύλλων όπου εμφανίζεται. Το όζον προκαλεί μια κατάσταση που ονομάζεται χλώρωση, στην οποία τα φύλλα των φυτών γίνονται κίτρινα από ανεπαρκή επίπεδα χλωροφύλλης. Η χλωροφύλλη είναι ζωτικής σημασίας για την εμφάνιση της φωτοσύνθεσης. Εάν τα επίπεδα πέσουν, το ίδιο θα κάνει και η φωτοσύνθεση. Σε υψηλές συγκεντρώσεις, η ρύπανση μπορεί να εξοντώσει τις δομές των φυτών που θα κάνουν τα φυτά να σταματήσουν την παραγωγή τροφίμων προκειμένου να αντιμετωπίσουν τις περιβαλλοντικές πιέσεις.