Bayer: qual è l’effetto del fumo degli incendi sui raccolti?

Il fumo è una combinazione di particolato, vari gas e vapore acqueo. (È interessante notare che il vapore acqueo è il componente principale del fumo.) I gas possono includere monossido di carbonio, anidride carbonica, ossido di azoto, diversi composti organici volatili (COV) e piccole particelle. I COV e gli ossidi di azoto si combinano in presenza di luce solare per produrre ozono. L’ozono, sebbene benefico nell’alta atmosfera, è molto dannoso per le piante a livello del suolo. Quando l'ozono entra nella foglia, questa forma altamente reattiva di ossigeno interferisce con la fotosintesi e danneggia i tessuti vegetali a livello cellulare, aumentando il tasso di senescenza. Un recente studio condotto dall’Università dell’Illinois ha scoperto che l’ozono può ridurre la resa del mais del 10% alle concentrazioni alle quali viene attualmente prodotto.1

Qual è l’impatto complessivo del fumo sui raccolti?

Mentre la diffusione della luce causata dal particolato aereo può essere utile per aumentare la disponibilità fotosintetica della luce blu, è probabile che la diminuzione complessiva della radiazione solare superi il beneficio. Uno studio del 2019 ha rilevato che una riduzione artificiale del 15% della radiazione solare ha comportato una riduzione della resa in alcuni prodotti a base di mais.2 Anche la salute generale delle piante può essere influenzata indirettamente. La riduzione della capacità fotosintetica causata dalla riduzione della radiazione solare totale fa sì che la pianta rimobilizzi i carboidrati dal gambo e dalle radici al chicco in via di sviluppo, aumentando il rischio di cattiva salute del gambo e delle radici.

Tuttavia, uno studio californiano ha scoperto che le condizioni di fumo aumentavano l’efficienza nell’uso della luce (definita nello studio come il rapporto tra produttività e radiazione assorbita) e che questo valore era quasi raddoppiato per il mais. Sebbene questa maggiore efficienza dipenda dal compromesso tra la riduzione della radiazione solare totale e l’aumento della quantità di luce diffusa.3

In una giornata limpida e soleggiata, i valori di luce della chioma delle piante (misurati come densità di flusso di fotoni fotosintetici, PPFD) variano da 1200 a 1800 µmol per m2 per s (micromole per metro quadrato al secondo). Nelle giornate nuvolose, la densità del flusso di fotoni fotosintetici è solo compresa tra 100 e 400 µmol per m2 al s. In uno studio dell’Ohio, gli autori hanno confrontato la PPFD dei giorni con fumo e giorni nuvolosi con la media a lungo termine nello stesso periodo di tempo.4 La riduzione giornaliera nel mese di giugno dovuta al fumo e alla copertura nuvolosa è stata di 51 µmol per m2 al secondo, e la la riduzione è stata di 44 µmol per m2 per s nel mese di luglio. Sebbene si tratti di una riduzione giornaliera relativamente piccola, l’impatto della minore densità del flusso di fotoni fotosintetici è cumulativo.

Qual è il risultato finale?

Questi risultati sono altrettanto limpidi quanto lo è stato ultimamente il cielo sopra il Midwest. La luce solare deve essere catturata dalla pianta per avviare la fotosintesi. Il fumo può aumentare la diffusione della luce blu, rendendola più disponibile dal punto di vista fotosintetico, riducendo allo stesso tempo la radiazione solare totale disponibile per la fotosintesi. In condizioni non di siccità, le giornate limpide e soleggiate forniscono le migliori condizioni per il picco dell’efficienza fotosintetica, massimizzando così il potenziale di rendimento. Gli autori dello studio dell’Ohio hanno ipotizzato che anche la piccola riduzione osservata avrebbe abbassato il potenziale di rendimento complessivo sia del mais che della soia.4 D’altro canto, se la stagione di crescita fosse prolungata, la perdita di PPFD all’inizio della stagione potrebbe essere superata una stagione di crescita più lunga.