כיצד זיהום משפיע על פוטוסינתזה?

זיהום בכל צורה שהיא משפיע לרעה על הסביבה ועל הצמחים השוכנים בה. לזיהום מקורות רבים, החל מהזרמה ישירה של פסולת נפט לנתיבי מים וזיהום אוויר מפליטת רכב. חלק מההשפעות הן לטווח הקצר וממתנות בקלות. השפעות אחרות הן לטווח ארוך, כאשר המזהמים נמשכים בסביבה או מצטברים ברקמות הצמח. פוטוסינתזה היא תהליך חיוני בתוך המערכת האקולוגית. באמצעות אור שמש, פחמן דו חמצני ומים, הצמחים מייצרים מזון ואנרגיה בתהליך כימי המתרחש בעלים של הצמח.

חילופי גז דרך הנקבוביות או הסטומטיות של העלים מספקים את הפחמן הדו חמצני הדרוש לצורך פוטוסינתזה. עם זאת, מחקר משנת 1980 שפורסם במדעי החיים הסלולריים והמולקולריים מצא כי זיהום אוויר מפחית את גודל הסטומטיות, ומפריע להחלפת הגז. פחמן דו חמצני לא מספיק יכול להאט או לעצור את הפוטוסינתזה. זה נתמך עוד על ידי מחקר שנערך בשנת 2004, שמצא כי זיהום אוויר מפחית את יבול היבול.

זיהום שאינו נקודתי הוא זיהום שמקורו במקורות רבים ומגוונים ונכנס לסביבה באמצעות נגר מים עיליים. נגר חקלאי הוא המקור העיקרי לזיהום מסוג זה, על פי הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית (EPA). נגר מכניס חומרי הדברה ודשנים לנתיבי מים. לפעמים ההשפעה היא מיידית והצמחים מתים במהירות. רמות גבוהות של זרחן מדשנים עלולות לגרום לפריחת אצות. פריחה של אלגלים קובעת תרחיש שבו פוטוסינתזה מאטה ולבסוף נעצרת כאשר רמות החמצן המומס יורדות במים והמים העכורים מונעים את זרימת אור השמש לסביבות מים.

זיהום הקרקע משפיע על פוטוסינתזה ברמת השורש. גשם חומצי הנגרם מפליטת דלקים מאובנים מגביר את חומציות הקרקעות הגורם להתרחשות כימיקל ויוצר יוני אלומיניום רעילים. יונים אלה מעכבים את יכולתו של הצמח ליטול חומרים מזינים ובכך מאטים את תהליך הפוטוסינתזה ואת הצמיחה הכוללת של הצמח.

אוזון צמוד קרקע שנוצר על ידי אפקט החממה יכול ליצור תנאים שליליים להופעת פוטוסינתזה. ריכוזי גזי חממה כמו פחמן דו חמצני מונעים שחרור חום קורן מהסביבה. טמפרטורות פני השטח עולות, ומגבירות את קצב האידוי. מים הופכים לגורם מגביל. כדי לחסוך במשאבים יקרים, הצמחים יסגרו את הפתח שלהם, ויקטינו את זמינות הפחמן הדו-חמצני לצמח. עם פחמן דו חמצני ומוגבל, פוטוסינתזה מאטה.

זיהום עלול להפריע ליכולתו של הצמח לעבור פוטוסינתזה על ידי פגיעה פיזית בעלים במקום בו הוא מופיע. אוזון גורם למצב הנקרא כלורוזיס, בו עלי הצמחים מצהיבים מרמות כלורופיל לא מספיקות. כלורופיל חיוני להופעת פוטוסינתזה. אם הרמות יורדות, כך גם הפוטוסינתזה תיגרם. בריכוזים גבוהים, זיהום עלול להרוג מבני צמחים שיגרמו לצמחים להפסיק את ייצור המזון בכדי להתמודד עם לחצים סביבתיים.