Un estudi on ha participat en Josep Peñuelas del CREAF, i publicat a Science Advances, afirma que al 2100 la biodiversitat de la conca de la Mediterrània, el Japó o Àfrica equatorial estaran amenaçades per l'increment d'ozó a l'atmosfera.

L'ozó (O₃) és un gas molt oxidant i, com a tal, en altes concentracions afecta la salut dels éssers vius. Per desgràcia, la seva concentració a l'atmosfera ha augmentat considerablement des del període preindustrial i es preveu que seguirà sent elevada, i fins i tot augmentarà encara més a moltes regions durant les pròximes dècades. Aquest mes d'agost, un estudi publicat a Science Advances alerta que aquest gas invisible pot alterar l’estructura i el funcionament dels ecosistemes terrestres i amenaçar la biodiversitat de plantes, insectes i microorganismes del sòl a molts llocs del món. En aquest sentit, l’estudi presenta uns resultats inèdits que conclouen que el 2100 les zones del món amb més endemismes, com la conca mediterrània, les illes del Atlàntic de l’hemisferi nord, Etiòpia, l’Àfrica equatorial, la costa de l'Índia, l’Himàlaia, el sud d’Àsia i el Japó seran les zones que més patiran els efectes d’aquest contaminant oxidant en la seva biodiversitat. L'estudi ha estat liderat pel professor Evgenios Agathokleous de la Nanjing University of Information Science & Technology (NUIST) i hi han participat 20 investigadors d'arreu del món, entre d'altres, Josep Peñuelas, professor del CSIC al CREAF.

Per entendre les conseqüències que l'ozó pot provocar en plantes, insectes i microorganismes, els equips de recerca han fet una revisió dels articles més rellevants en aquests àmbit i els han complementat amb experiments reals, sotmetent organismes vius a diferents concentracions d'ozó. Els resultats han demostrat que cada planta té una tolerància diferent a aquest gas i que, per aquest motiu, quan una zona s’exposa a altes concentracions d’ozó, la composició de plantes canvia perquè algunes es debiliten i són desplaçades, altres moren i altres resistents es fan predominants. A banda d’això, l’estudi recalca que les plantes en general pateixen canvis en la química de les seves fulles, en els compostos olorosos que segreguen, en el seu creixement i  vigorositat i en el seu valor nutricional, entre d’altres. Canvis amb conseqüències en cascada pels insectes i la vida sota terra, que depenen d’aquestes fragàncies per comunicar-se i que necessiten vegetació amb una bona qualitat nutricional per alimentar-se o reproduir-se.

Els canvis que produeix l'ozó tenen conseqüències en cascada pels insectes i la vida sota terra, que depenen d’aquestes fragàncies per comunicar-se i que necessiten vegetació amb una bona qualitat nutricional per alimentar-se o reproduir-se.

L’ozó transforma la química natural

Els resultats coincideixen i demostren que aquest gas altera la química de les fulles i modifica els compostos químics o fragàncies que segreguen els éssers vius per comunicar-se. Per una banda, això fa disminuir la producció de fulles i la seva qualitat o mida. Per l'altra, l'ozó provoca confusió entre els insectes que busquen plantes pol·linitzadores per alimentar-se o fulles on pondre els ous, i això fa baixar el seu èxit reproductiu i la seva massa corporal. Igualment, modifica les relacions entre les plantes i els herbívors, o destrueix els avisos que emeten les plantes per comunicar-se entre elles davant d’un patogen, deixant-les més exposades davant el seu atac, per posar alguns exemples.

“La química de la vida és tan imperceptible com rellevant, i així ens ho demostra un gas oxidant com l’ozó, capaç de provocar canvis en l’abundància i diversitat d’alguns insectes i plantes, alterar tota una comunitat i fer-ho només mitjançant reaccions químiques, de forma silenciosa i invisible”, comenta Josep Peñuelas

L’estudi demostra, per tant, que la contaminació per ozó no només canvia la composició de plantes, sinó que també modifica les comunitats d’insectes perquè fa variar l’abundància de certes espècies i el conjunt de la diversitat.

Enemic invisible també sota terra

D’altra banda, l’estudi ha comprovat que una concentració d’ozó elevada és capaç d’empobrir les comunitats de microorgansimes que viuen sota terra i perjudicar el reciclatge de nutrients, la retroalimentació entre el sòl i les plantes i els cicles globals del carboni o del nitrogen. El seu efecte comença accelerant el procés d’envelliment de la fulla, que fa disminuir la qualitat, la quantitat i els moments en que hi ha fullaraca al terra, però també perjudica la robustesa de les arrels i, en conjunt, fa que el procés de descomposició sigui pitjor i que la biomassa microbiana sigui més petita. A abast molecular, el treball recopila estudis que demostren que l’ozó canvia  l’expressió dels gens microbians que participen en el cicle del carboni, o que fa davallar la capacitat de fixar nitrogen en cultius de plantes lleguminoses, per exemple.

"Comprendre els efectes de la contaminació per ozó posa nous reptes sobre la taula que s’hauran de tenir en compte en les polítiques i estratègies mundials de preservació de la biodiversitat", Josep Peñuelas.

Article de referència

Agathokleous, E., Feng, Z., Oksanen, E., Sicard, P., Wang, Q., Saitanis, C. J., ... & Domingos, M. (2020). Ozone affects plant, insect, and soil microbial communities: A threat to terrestrial ecosystems and biodiversity. Science Advances, 6(33), eabc1176.