มลภาวะส่งผลต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงอย่างไร?

มลพิษในรูปแบบใดก็ตามที่ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมและพืชที่อาศัยอยู่ มลพิษมีหลายแหล่ง ตั้งแต่การปล่อยน้ำมันเสียออกสู่ทางน้ำโดยตรง ไปจนถึงมลพิษทางอากาศจากไอเสียรถยนต์ ผลกระทบบางอย่างเป็นระยะสั้นและบรรเทาได้ง่าย ผลกระทบอื่นๆ จะเกิดขึ้นในระยะยาว โดยมลพิษยังคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมหรือสะสมในเนื้อเยื่อพืช การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่จำเป็นภายในระบบนิเวศ การใช้แสงแดด คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ พืชผลิตอาหารและพลังงานในกระบวนการทางเคมีซึ่งเกิดขึ้นในใบพืช

การแลกเปลี่ยนก๊าซผ่านรูพรุนหรือปากใบทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง อย่างไรก็ตาม ผลการศึกษาในปี 1980 ที่ตีพิมพ์ใน Cellular and Molecular Life Sciences พบว่ามลพิษทางอากาศลดขนาดของปากใบ ซึ่งขัดขวางการแลกเปลี่ยนก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ที่ไม่เพียงพอสามารถชะลอหรือหยุดการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ สิ่งนี้ได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติมจากการศึกษาในปี 2547 ซึ่งพบว่ามลพิษทางอากาศทำให้ผลผลิตพืชผลลดลง

มลพิษที่ไม่ใช่แหล่งกำเนิดคือมลพิษที่มาจากแหล่งที่หลากหลายและเข้าสู่สิ่งแวดล้อมผ่านการไหลบ่าของน้ำผิวดิน สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) กล่าวว่าการไหลบ่าของการเกษตรเป็นแหล่งหลักของมลพิษประเภทนี้ น้ำที่ไหลบ่าแนะนำสารกำจัดศัตรูพืชและปุ๋ยลงในทางน้ำ บางครั้งผลจะเกิดขึ้นทันทีและพืชตายอย่างรวดเร็ว ฟอสฟอรัสในระดับสูงจากปุ๋ยสามารถทำให้สาหร่ายบุปผาได้ สาหร่ายบุปผาสร้างสถานการณ์ที่การสังเคราะห์แสงช้าลงและหยุดในที่สุดเมื่อระดับออกซิเจนที่ละลายในน้ำลดลงและน้ำขุ่นขัดขวางการไหลของแสงแดดสู่สิ่งแวดล้อมทางน้ำ

มลพิษในดินส่งผลกระทบต่อการสังเคราะห์แสงที่ระดับราก ฝนกรดที่เกิดจากการปล่อยเชื้อเพลิงฟอสซิลจะเพิ่มความเป็นกรดของดินซึ่งเป็นสาเหตุของสารเคมี ทำให้เกิดไอออนอะลูมิเนียมที่เป็นพิษ ไอออนเหล่านี้ขัดขวางความสามารถของพืชในการรับสารอาหาร ซึ่งจะทำให้กระบวนการสังเคราะห์แสงช้าลงและการเจริญเติบโตโดยรวมของพืช

โอโซนระดับพื้นดินที่เกิดจากปรากฏการณ์เรือนกระจกสามารถสร้างสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยต่อการสังเคราะห์แสงได้ ความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจก เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ป้องกันการปล่อยความร้อนจากสิ่งแวดล้อม อุณหภูมิพื้นผิวสูงขึ้นทำให้อัตราการระเหยเพิ่มขึ้น น้ำกลายเป็นปัจจัยจำกัด พืชจะปิดปากใบเพื่ออนุรักษ์ทรัพยากรอันล้ำค่า เพื่อลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในโรงงาน ด้วยคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำที่จำกัด การสังเคราะห์ด้วยแสงจึงช้าลง

มลภาวะอาจรบกวนความสามารถของพืชในการสังเคราะห์แสงโดยการทำลายทางกายภาพของใบที่เกิดขึ้น โอโซนทำให้เกิดภาวะที่เรียกว่าคลอโรซิส ซึ่งใบของพืชจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองจากระดับคลอโรฟิลล์ไม่เพียงพอ คลอโรฟิลล์มีความสำคัญต่อการสังเคราะห์แสงที่จะเกิดขึ้น หากระดับลดลง การสังเคราะห์แสงก็เช่นกัน ในระดับความเข้มข้นสูง มลพิษสามารถทำลายโครงสร้างของพืชซึ่งจะทำให้พืชหยุดการผลิตอาหารเพื่อรับมือกับความเครียดจากสิ่งแวดล้อม