È possibile conoscere quanto ossigeno rilasciano un metro quadrato di prato ed un m² di chioma d’albero a latifoglie? Grazie.

La quantità di ossigeno (O₂) emessa da una pianta, sia questa erbacea, arbustiva o arborea, dipende da numerosi fattori. Primo fra tutti, dal numero di stomi presenti sulle superfici delle foglie (aperture microscopiche a forma di bocca – fig. 1 – e in grado di chiudersi ed aprirsi a seconda delle esigenze fisiologiche della pianta – a questo proposito si veda anche un’altra delle mie risposte, la: http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=13293). 

 

Fig. 1

Attraverso gli stomi passano le due principali molecole deputate alla fotosintesi clorofilliana: l’anidride carbonica (CO₂) e l’ossigeno (O₂), ma anche, e soprattutto, il vapor acqueo (H₂O) che ha la funzione di raffreddare la superficie fogliare e favorire la corrente traspirativa lungo i vasi delle soluzioni minerali in ascensione verso le foglie. Il numero di queste piccole aperture per millimetro quadrato (mm²) varia da specie a specie ma anche da individuo a individuo a seconda delle condizioni climatiche e del terreno dove si è sviluppata la pianta. Per esempio, una pianta cresciuta all’ombra presenta un numero di stomi superiore rispetto ad un’altra della stessa specie cresciuta al sole. Diciamo che la densità stomatica (n° di stomi /mm²)  è un carattere assai mutevole nel tempo: si modifica quando ogni nuova foglia viene emessa a sostituire quella vecchia. Non dobbiamo immaginarci i caratteri della pianta come fissi e immutabili, ma plastici, in grado di modificarsi anche nel corso di una stagione di crescita. Anche il periodo di apertura e chiusura degli stomi (timing) è assai variabile e anche questo dipende dalle condizioni ambientali in cui viene a trovarsi la pianta. Il numero di foglie non è mai costante nella stessa specie; così come la loro superficie, che diminuisce se la pianta cresce in luogo caldo e secco, aumenta se cresce al fresco e umido. Un altro fattore importante è l’efficienza fotosintetica, un parametro che riconosce se il trasporto di elettroni lungo le reazioni che avvengono nella fotosintesi è ostacolato da qualche difetto biochimico (si veda anche la risposta: http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=12260), anch’esso è assai variabile e sensibile alle malattie che la pianta può incorrere durante la sua vita. Nonostante questi fattori, in ogni caso, statisticamente, è possibile conoscere la quantità di ossigeno che emette una data specie di pianta, o meglio una popolazione, o comunità di specie, come per esempio un prato o un settore di bosco. Per misurarlo esiste in commercio uno strumento chiamato “gas analyzer” (fig. 2), molto utilizzato dai ricercatori che studiano la fisiologia delle piante per valutare la quantità di CO₂ assorbita dai diversi ecosistemi, ai fini di valutarne gli effetti compensativi su larga scala dei cambiamenti climatici. Questo strumento, è molto simile ad una pinza e si applica su un settore di superficie fogliare, collegata tramite un sistema di tubi e cavi a un apparato elettronico che elabora le percentuali di gas emessi e assorbiti dalla foglia in quel preciso momento della giornata.

 

Fig. 2

Siccome il dato è puntuale, cioè si misura solo in un determinato istante, si ripetono le misurazioni in diversi momenti della giornata per diverse volte durante il periodo vegetativo. Dopodiché si analizzano ed elaborano statisticamente i dati in ufficio con il computer. Esistono anche altri sistemi, che sfruttano lo stesso principio, ma che rilevano il dato di continuo  e sull’intera pianta impiegando dei rivestimenti di plastica sigillati ermeticamente attorno al fusto (fig. 3). Quest’ultima metodologia, tuttavia, è più indicata per monitorare l’evapotraspirazione, cioè la quantità di vapor acqueo emesso.

 

 

fig. 3

Se vogliamo valutare le differenze nella produzione di ossigeno di un settore di prato con un settore di bosco, a parità di superficie, occorre considerare tutti questi fattori. I fisiologi delle piante sono in grado di stimare la superficie fogliare totale di tutte le foglie di una pianta attravreso un indice noto con l’acronimo LAI (Leaf Area Index) . E’ un po’ come raccogliere tutte le foglie delle pianta e poi unire i loro margini ad una ad una, come in un puzzle, per vedere la superficie che ricoprono. Oggi questo lavoro lo fa il computer, basta scattare alcune foto digitali della chioma, ma in passato si contavano (staccandone una ad una) tutte le foglie di una pianta giovane per valutarne poi la superficie media. In più, è pertinente ipotizzare che il prato sia formato da una comunità di specie appartenenti al gruppo delle monocotiledoni (per esempio: le festuche, l’orzo selvatico, il bromus, la poa e le graminie, etc.), mentre quello di bosco al gruppo delle dicotiledoni (per esempio: la quercia, l’acero, la betulla, etc.). Nelle monocotiledoni le foglie sono lunghe, strette, con le nervature parallele e gli stomi sono disposti in modo ordinato, assai diversi questi caratteri nelle dicotiledoni. Solitamente, in ogni mm² di superficie fogliare sono presenti 100 stomi, ma il loro numero può essere anche dieci volte superiore, con un massimo fino a 2230. Considerando le attuali conoscenze in possesso, non è possibile quantificare l’O₂ emesso da 1 m² (LAI) di prato o di bosco. Tuttavia, in base ad alcune ricerche – che sono state eseguite su singole specie e non su comunità come nel caso del prato  o del bosco, e solo su alcuni parametri quali densità stomatica, timing, efficienza fogliare, superficie fogliare, etc – generalizzando, si evince che l’efficienza di fotosintesi e il numero di stomi delle monocotiledoni è mediamente superiore a quella delle dicotiledoni.  Quindi, a parità di condizioni ambientali e di superficie fogliare (LAI), possiamo almeno dire che un prato naturale (per esempio un pascolo alpino) emette più ossigeno del bosco.

 

FONTI