La ricerca italiana sugli effetti dell’ozono troposferico sulla vita vegetale

Il 24 novembre 2016 la comunità scientifica nazionale impegnata sul tema delle interazioni tra ozono al suolo e vegetazione si è riunita presso il Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali dell’Università di Pisa. L’evento, che si è svolto dieci anni dopo un analogo convegno scientifico che si era tenuto presso lo stesso Ateneo, ha visto la presenza di oltre 150 partecipanti, in rappresentanza di una ventina di istituzioni. Si è trattato dell’atto conclusivo del progetto PRIN ‘TreeCity’ (“Progettare la città verde nell’era del cambiamento globale: funzioni degli alberi urbani e loro adattabilità nelle future condizioni climatiche”). La manifestazione, patrocinata anche dall’Accademia dei Georgofili, è stata dedicata alla memoria del Prof. Giovanni Scaramuzzi, Emerito di Patologia Vegetale, a 15 anni dalla Sua scomparsa: è a Lui che si deve l’intuizione (anni ’70 del secolo scorso) di avviare in Italia un gruppo di ricerca specializzato nello studio dei rapporti tra mondo vegetale e inquinanti dell’aria (si veda anche http://www.georgofili.info/detail.aspx?id=2799). La raccolta dei contributi confluirà in uno special issue di Environmental Science and Pollution Research (http://link.springer.com/journal/11356). Le presentazioni sono in corso di inserimento nel sito www.agr.unipi.it 

Giova forse ricordare come l’ozono, un energico ossidante la cui molecola è formata da tre atomi di ossigeno, sia un componente gassoso naturale dell’atmosfera, localizzato per il 90% nella sua parte superiore (la stratosfera, circa 12-50 km di quota), ove svolge una preziosa azione schermante della componente ad alta energia della radiazione solare ultravioletta, proteggendo pertanto la vita terrestre dai suoi effetti deleteri. Nelle ultime decadi, l’inquinamento chimico generato dall’attività umana ha creato la situazione paradossale per cui, da un lato, lo strato di ozono stratosferico si va progressivamente assottigliando (fenomeno comunemente noto come “buco dell’ozono”) mentre, dall’altro, è in pericoloso aumento la concentrazione di ozono nella bassa atmosfera (cioè troposferico, altrimenti detto “ozono di superficie”), responsabile di effetti nocivi per tutti gli esseri viventi. Quest’ultimo si forma nell’aria nell’ambito di reazioni fotochimiche a partire da una miscela chimica contenente ossigeno, ossidi di azoto e composti organici volatili (di origine sia antropica che biogenica). All’ozono sono attribuiti da tempo la maggior parte degli effetti deleteri per la vegetazione causati dall’inquinamento atmosferico. A titolo di esempio, una recente ricerca ipotizza che in India questo contaminante provochi perdite di produzioni agrarie corrispondenti al fabbisogno di oltre 90 milioni di individui (http://www-ramanathan.ucsd.edu/files/pr204.pdf).

Sulla base della letteratura specialistica (una parte rilevante della quale è stata prodotta da ricercatori italiani) e dei risultati ottenuti da numerosi progetti internazionali, si è sviluppata una ampia discussione che ha portato a condividere e a proporre alle competenti autorità istituzionali una risoluzione, i cui punti salienti sono sottoriportati.

1. Ben otto dei 17 obiettivi fissati dalle Nazioni Unite nel Charter per uno Sviluppo Sostenibile “per contrastare la povertà, proteggere il pianeta e garantire prosperità a tutti” (http://www.un.org/sustainabledevelopment/sustainable-development-goals/) assegnano un ruolo primario alle politiche di contrasto all’inquinamento da ozono troposferico, con particolare riferimento a salute e benessere umano, sviluppo economico, qualità della vita urbana, azione contro i cambiamenti climatici, difesa e valorizzazione della biodiversità e del patrimonio naturale.

2. L’ozono continua a rappresentare un serio fattore di stress per tutte le forme viventi anche nel nostro Paese. Le concentrazioni registrate nelle aree coltivate e forestali superano significativamente e sistematicamente i limiti fissati a livello internazionale per la protezione della vegetazione, e giustificano viva preoccupazione per un inevitabile impatto su importanti produzioni agrarie (in termini sia di calo di rese che di aspetti qualitativi e nutrizionali), sulle condizioni sanitarie dei boschi, sui popolamenti semi-naturali, sulla biodiversità, sulla capacità dei sistemi agro-forestali di assorbire e stoccare carbonio e di fornire gli irrinunciabili servizi ecosistemici dai quali dipende il benessere della società e il nostro stesso sviluppo economico.

3. La presenza dell’ozono è fortemente condizionata da vari fattori ambientali e dal cambiamento climatico in atto e previsto. In particolare, desta allarme l’incremento in frequenza e durata dei periodi di intenso irraggiamento solare, e degli associati eventi meteorologici estremi, quali ondate di calore e siccità prolungate che, anche recentemente, hanno colpito vaste regioni del pianeta, incluso il nostro Paese, contribuendo a generare episodi di concentrazioni dell’inquinante elevate e perduranti, con pesanti ripercussioni sulla salute umana e sugli ecosistemi terrestri (si veda anche http://www.georgofili.info/detail.aspx?id=1042 e http://www.georgofili.info/detail.aspx?id=2254).

4. Gli interventi per affrontare il problema dell’ozono troposferico costituiscono una materia complessa, in termini sia economici che sociali, in quanto la sua formazione dipende in massima parte da inquinanti generati prevalentemente dalle attività umane (traffico veicolare in primo luogo), in un sistema ambientale complesso che vede la vegetazione come bersaglio della tossicità del gas, ma – al tempo stesso – come fondamentale agente della sua rimozione dalla troposfera (per lo più attraverso l’assorbimento stomatico), e quindi come fattore di protezione per la salute dell’uomo. L’ozono, peraltro, è esso stesso un gas clima-alterante in grado di incrementare il riscaldamento globale del pianeta e di influenzare la chimica dell’atmosfera.

5. A fronte di queste evidenze, è dovere della comunità scientifica segnalare che:

- tutto il territorio italiano, come del resto l’intera area mediterranea, è cronicamente esposto a elevate concentrazioni di ozono troposferico, proprio in conseguenza delle sue peculiari caratteristiche geomorfologiche, socio-economiche e climatiche; queste ultime saranno ancora più esacerbate dalle dinamiche in atto;

- i dati relativi alla distribuzione geografica dell’ozono a livello del suolo sul territorio italiano sono tuttora incompleti, e vaste aree a rischio del nostro Paese non sono adeguatamente coperte dalle attuali reti di monitoraggio;

- manca una stima quantitativa attendibile del reale impatto dell’ozono, sotto il profilo dei suoi danni, sia economici che ecologici e ambientali, per non parlare dell’impatto sui manufatti; una valutazione del genere è stata effettuata da anni, e con procedure rigorose, da altri Paesi europei (si cita, ad esempio, il rapporto del Regno Unito “Ozone in the UK”) e dalla stessa Agenzia Europea dell’Ambiente;

- è urgente inserire una adeguata considerazione del “rischio ozono” – e, in generale, degli effetti degli inquinanti dipendenti dal clima – nel Piano di Azione Nazionale di Adattamento al Cambiamento Climatico attualmente in fase di definizione;

- le competenze richieste per valutare compiutamente i rapporti tra ozono e mondo vegetale hanno carattere fortemente interdisciplinare e la comunità scientifica nazionale è a pieno titolo in grado di affrontare le sfide sul piano dell’ampliamento delle necessarie conoscenze e delle sue applicazioni alle politiche ambientali e sanitarie di settore.

Si ritiene, pertanto, che i decisori politici deputati alla gestione del “rischio ozono” debbano assumere opportune iniziative per la costituzione di un gruppo di lavoro nazionale in grado di fornire le necessarie informazioni e conoscenze finalizzate allo sviluppo di una più coordinata strategia di ricerca e di un coerente piano di azione per valutare e mitigare il problema ambientale e sanitario rappresentato dall’ozono.

Effetti dell’esposizione all’aria ambiente su due linee di fagiolo, una resistente all’ozono (R331, sopra) e una sensibile (S156, sotto) (https://www.ars.usda.gov).