Zanieczyszczenie w jakiejkolwiek formie ma negatywny wpływ na środowisko i rośliny w nim zamieszkujące. Zanieczyszczenia mają wiele źródeł, od bezpośredniego odprowadzania zużytego oleju do dróg wodnych po zanieczyszczenie powietrza ze spalin samochodowych. Niektóre efekty są krótkotrwałe i łatwo je łagodzić. Inne efekty są długoterminowe, a zanieczyszczenia utrzymują się w środowisku lub gromadzą się w tkankach roślinnych. Fotosynteza to niezbędny proces w ekosystemie. Wykorzystując światło słoneczne, dwutlenek węgla i wodę, rośliny wytwarzają żywność i energię w procesie chemicznym zachodzącym w liściach roślin.
Ozon i liście
Wymiana gazowa przez pory lub szparki liści dostarcza niezbędnego dwutlenku węgla do fotosyntezy. Jednak badanie z 1980 roku opublikowane w Cellular and Molecular Life Sciences wykazało, że zanieczyszczenie powietrza zmniejsza rozmiar szparek, zakłócając wymianę gazową. Niewystarczająca ilość dwutlenku węgla może spowolnić lub zatrzymać fotosyntezę. Jest to dodatkowo wspierane przez badanie z 2004 r., które wykazało, że zanieczyszczenie powietrza zmniejsza plony.
Zanieczyszczenie źródła niepunktowego
Zanieczyszczenia ze źródeł niepunktowych to zanieczyszczenia pochodzące z wielu różnych źródeł i przedostające się do środowiska poprzez spływ wód powierzchniowych. Według amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA) głównym źródłem tego rodzaju zanieczyszczeń są spływy rolnicze. Runoff wprowadza do cieków wodnych pestycydy i nawozy. Czasami efekt jest natychmiastowy i rośliny szybko umierają. Wysoki poziom fosforu z nawozów może powodować zakwity glonów. Zakwity glonów stworzyły scenariusz, w którym fotosynteza spowalnia i ostatecznie zatrzymuje się, gdy poziom rozpuszczonego tlenu w wodzie spada, a mętne wody utrudniają przepływ światła słonecznego do środowiska wodnego.
Zanieczyszczenie gleby
Zanieczyszczenie gleby wpływa na fotosyntezę na poziomie korzeni. Kwaśne deszcze spowodowane emisją paliw kopalnych zwiększają kwasowość gleb, co powoduje powstawanie substancji chemicznych, tworząc toksyczne jony glinu. Jony te utrudniają roślinie pobieranie składników odżywczych, spowalniając w ten sposób proces fotosyntezy i ogólny wzrost rośliny.
Efekt cieplarniany
Ozon przygruntowy wytwarzany przez efekt cieplarniany może stwarzać niekorzystne warunki do zachodzenia fotosyntezy. Stężenia gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla, zapobiegają uwalnianiu ciepła promieniowania z otoczenia. Temperatura powierzchni wzrasta, zwiększając szybkość parowania. Woda staje się czynnikiem ograniczającym. Aby oszczędzać cenne zasoby, rośliny zamykają aparaty szparkowe, zmniejszając dostępność dwutlenku węgla dla rośliny. Przy ograniczonej ilości dwutlenku węgla i wody fotosynteza spowalnia.
Obrażenia fizyczne
Zanieczyszczenia mogą zakłócać zdolność rośliny do fotosyntezy poprzez fizyczne uszkadzanie liści, w których występuje. Ozon powoduje stan zwany chlorozą, w którym liście roślin żółkną z powodu niedostatecznego poziomu chlorofilu. Chlorofil jest niezbędny do zajścia fotosyntezy. Jeśli poziom spadnie, fotosynteza również. W wysokich stężeniach zanieczyszczenia mogą zniszczyć struktury roślinne, co spowoduje, że rośliny przestaną produkować żywność, aby poradzić sobie ze stresem środowiskowym.
