Ruolo del mesoclima e dell'inquinamento sulla biologia cellulare di specie arboree e licheni epifiti in ambiente urbano

Il cambiamento climatico è un argomento complesso, urgente ed è da considerarsi una delle sfide più impegnative a cui è esposta l’umanità. L’elevato consumo pro capite di energia e di materiali oltre all’uso sempre più ampio delle risorse, contribuiranno ad aumentare (i) i livelli di temperatura, (ii) la distribuzione spazio-temporale dei fenomeni piovosi e (iii) l’inquinamento in molte aree urbane, soprattutto nel bacino del Mediterraneo. Tutti questi fenomeni strettamente intrecciati richiedono sistemi di monitoraggio sempre più sofisticati ed efficienti. Il presente lavoro si inserisce nell’ampio quadro degli studi finalizzati a caratterizzare il funzionamento e le prestazioni degli organismi in siti chiave di alcune città modello oltre che il loro ruolo per un possibile miglioramento ambientale. Questa tematica è stata sviluppata secondo due linee di ricerca: 1) la caratterizzazione della risposta allo stress foto-ossidativo a livello fisiologico e biochimico di alberi di Quercus ilex L. posti all’interno di aree verdi di Trieste; 2) aspetti peculiari dell’ecofisiologia del lichene epifita Flavoparmelia caperata (Ach.) Hale mediante analisi di laboratorio e di pieno campo. Nel primo caso, sono stati analizzati fattori legati ai principali sistemi antiossidanti (enzimatici e non) coinvolti nella detossificazione delle specie reattive dell’ossigeno (ROS), composti responsabili dei meccanismi di osmoregolazione e marker d’integrità dell’apparato fotosintetico nelle sue componenti fisiologiche e biochimiche. Dai risultati ottenuti, è possibile evidenziare come l’adattamento all’inquinamento e all’antropizzazione si manifesti nei vari siti secondo meccanismi differenti. Nel sito di Miramare, si registrano i più alti livelli di ROS totali, acido abscissico (ormone coinvolto nella regolazione stomatica ed osmotica) e saccarosio, documentando così una spiccata senescenza. Al contrario, nel sito di Roiano sono stati riscontrati i valori più bassi di fenoli liberi, suggerendo come le foglie, in virtù di una ridotta elasticità cellulare e di una maggiore capacità di raggiungere il turgore anche in presenza di ridotti contenuti di acqua, siano in grado di adattarsi meglio a condizioni ambientali non ottimali. Nel secondo caso, è stata condotta una serie di analisi di laboratorio su trapianti lichenici volte ad approfondire le tempistiche di attivazione degli apparati fotosintetici in presenza di differenti condizioni di conservazione (e.g. umidità relativa, UR) ed estrazione (lavaggi sequenziali in acetone puro). Si è proceduto alla messa a punto di procedure più idonee per il campionamento e alla stesura di protocolli sperimentali per la determinazione dei livelli delle specie reattive dell’acido tiobarbiturico e dei pigmenti fotosintetici. Dai risultati ottenuti, è possibile osservare come UR di 76% o 90% e le modalità di trattamento pre-stoccaggio non determinano sostanziali alterazioni a carico dell’indice di perossidazione lipidica, sebbene l’essiccazione tenda a ridurre il contenuto di xantofille. Il materiale esposto al 100% di UR subisce una marcata perossidazione lipidica accumulando più carotenoidi a seguito del congelamento. Quanto riportato conferma che i diversi regimi di UR possono influire sulle risposte fisiologiche di F. caperata e sull’attivazione di meccanismi di difesa. Tali metodiche sono state applicate a campioni trapiantati che sono stati esposti in tre successive stagioni (inverno 2014, estate 2014 ed estate 2015) in due città che si caratterizzano per regimi di temperatura, UR e piovosità e fonti di inquinamento atmosferico ben differenziati.