L'inquinamento in qualsiasi forma ha impatti negativi sull'ambiente e sulle piante che vi risiedono. L'inquinamento ha molte fonti, dallo scarico diretto di oli usati nei corsi d'acqua all'inquinamento atmosferico causato dai gas di scarico delle automobili. Alcuni effetti sono a breve termine e facilmente mitigabili. Altri effetti sono a lungo termine, con inquinanti che persistono nell'ambiente o si accumulano nei tessuti vegetali. La fotosintesi è un processo essenziale all'interno dell'ecosistema. Usando la luce solare, l'anidride carbonica e l'acqua, le piante producono cibo ed energia in un processo chimico che avviene nelle foglie delle piante.
Ozono e Foglie
Lo scambio di gas attraverso i pori o gli stomi delle foglie fornisce l'anidride carbonica necessaria per la fotosintesi. Tuttavia, uno studio del 1980 pubblicato su Cellular and Molecular Life Sciences ha scoperto che l'inquinamento atmosferico riduce le dimensioni degli stomi, interferendo con lo scambio di gas. L'anidride carbonica insufficiente può rallentare o arrestare la fotosintesi. Ciò è ulteriormente supportato da uno studio del 2004 che ha rilevato che l'inquinamento atmosferico riduce i raccolti.
Inquinamento da fonte non puntuale
L'inquinamento da fonti non puntuali è l'inquinamento che proviene da molte fonti diverse ed entra nell'ambiente attraverso il deflusso delle acque superficiali. Il deflusso agricolo è la fonte primaria di questo tipo di inquinamento, secondo l'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti (EPA). Il deflusso introduce pesticidi e fertilizzanti nei corsi d'acqua. A volte, l'effetto è immediato e le piante muoiono rapidamente. Alti livelli di fosforo dai fertilizzanti possono causare fioriture algali. Le fioriture algali creano uno scenario in cui la fotosintesi rallenta e infine si ferma poiché i livelli di ossigeno disciolto diminuiscono nell'acqua e le acque torbide impediscono il flusso della luce solare negli ambienti acquatici.
Inquinamento del suolo
L'inquinamento del suolo influisce sulla fotosintesi a livello delle radici. Le piogge acide causate dalle emissioni di combustibili fossili aumentano l'acidità dei terreni che provocano la formazione di una sostanza chimica, creando ioni di alluminio tossici. Questi ioni impediscono alla pianta di assorbire i nutrienti, rallentando così il processo di fotosintesi e la crescita complessiva della pianta.
Effetto serra
L'ozono troposferico creato dall'effetto serra può creare condizioni sfavorevoli per la fotosintesi. Le concentrazioni di gas serra come l'anidride carbonica impediscono il rilascio di calore radiante dall'ambiente. Le temperature superficiali aumentano, aumentando la velocità di evaporazione. L'acqua diventa un fattore limitante. Per conservare risorse preziose, le piante chiuderanno i loro stomi, riducendo la disponibilità di anidride carbonica per la pianta. Con anidride carbonica e acqua limitate, la fotosintesi rallenta.
Danno fisico
L'inquinamento può interferire con la capacità di una pianta di subire la fotosintesi danneggiando fisicamente le foglie dove si verifica. L'ozono provoca una condizione chiamata clorosi, in cui le foglie delle piante ingialliscono a causa di livelli insufficienti di clorofilla. La clorofilla è vitale per la fotosintesi. Se i livelli scendono, anche la fotosintesi diminuirà. In alte concentrazioni, l'inquinamento può uccidere le strutture delle piante che causeranno l'interruzione della produzione alimentare delle piante per far fronte agli stress ambientali.
