La pollution sous quelque forme que ce soit a des impacts négatifs sur l'environnement et les plantes qui y résident. La pollution a de nombreuses sources, du rejet direct d'huiles usées dans les cours d'eau à la pollution de l'air par les gaz d'échappement des automobiles. Certains effets sont à court terme et facilement atténués. D'autres effets sont à long terme, les polluants persistant dans l'environnement ou s'accumulant dans les tissus végétaux. La photosynthèse est un processus essentiel au sein de l'écosystème. En utilisant la lumière du soleil, le dioxyde de carbone et l'eau, les plantes fabriquent de la nourriture et de l'énergie dans un processus chimique qui se produit dans les feuilles des plantes.
L'ozone et les feuilles
Les échanges gazeux à travers les pores ou les stomates des feuilles fournissent le dioxyde de carbone nécessaire à la photosynthèse. Cependant, une étude de 1980 publiée dans Cellular and Molecular Life Sciences a révélé que la pollution de l'air réduit la taille des stomates, interférant avec les échanges gazeux. Une quantité insuffisante de dioxyde de carbone peut ralentir ou arrêter la photosynthèse. Ceci est encore corroboré par une étude de 2004 qui a révélé que la pollution de l'air réduit les rendements des cultures.
Pollution de source diffuse
La pollution de source diffuse est une pollution qui provient de nombreuses sources diverses et pénètre dans l'environnement par le ruissellement des eaux de surface. Le ruissellement agricole est la principale source de ce type de pollution, selon l'Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis. Le ruissellement introduit des pesticides et des engrais dans les cours d'eau. Parfois, l'effet est immédiat et les plantes meurent rapidement. Des niveaux élevés de phosphore provenant des engrais peuvent provoquer des proliférations d'algues. Les proliférations d'algues créent un scénario dans lequel la photosynthèse ralentit et s'arrête finalement à mesure que les niveaux d'oxygène dissous diminuent dans l'eau et que les eaux troubles entravent le flux de lumière solaire dans les environnements aquatiques.
La pollution terrestre
La pollution des sols a un impact sur la photosynthèse au niveau des racines. Les pluies acides causées par les émissions de combustibles fossiles augmentent l'acidité des sols, ce qui provoque la formation d'un produit chimique, créant des ions d'aluminium toxiques. Ces ions entravent la capacité de la plante à absorber les nutriments, ralentissant ainsi le processus de photosynthèse et la croissance globale de la plante.
Effet de serre
L'ozone troposphérique créé par l'effet de serre peut créer des conditions défavorables à la photosynthèse. Les concentrations de gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone empêchent le dégagement de chaleur rayonnante de l'environnement. Les températures de surface augmentent, augmentant le taux d'évaporation. L'eau devient un facteur limitant. Pour conserver des ressources précieuses, les plantes fermeront leurs stomates, réduisant ainsi la disponibilité de dioxyde de carbone pour la plante. Avec du dioxyde de carbone et de l'eau limités, la photosynthèse ralentit.
Dommages physiques
La pollution peut interférer avec la capacité d'une plante à subir la photosynthèse en endommageant physiquement les feuilles où elle se produit. L'ozone provoque une condition appelée chlorose, dans laquelle les feuilles des plantes jaunissent à cause de niveaux de chlorophylle insuffisants. La chlorophylle est vitale pour la photosynthèse. Si les niveaux baissent, la photosynthèse le fera aussi. À des concentrations élevées, la pollution peut tuer les structures végétales, ce qui obligera les plantes à cesser de produire de la nourriture afin de faire face aux stress environnementaux.