Verschmutzung in welcher Form auch immer hat negative Auswirkungen auf die Umwelt und die darin lebenden Pflanzen. Die Verschmutzung hat viele Ursachen, von der direkten Einleitung von Altöl in Gewässer bis zur Luftverschmutzung durch Autoabgase. Einige Effekte sind kurzfristig und können leicht gemildert werden. Andere Effekte sind langfristig, wobei Schadstoffe in der Umwelt verbleiben oder sich in pflanzlichen Geweben ansammeln. Die Photosynthese ist ein wesentlicher Prozess im Ökosystem. Pflanzen produzieren mit Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser Nahrung und Energie in einem chemischen Prozess, der in Pflanzenblättern stattfindet.
Durch Verschmutzung kann die Fähigkeit einer Pflanze zur Photosynthese beeinträchtigt werden.Ozon und Blätter
Der Gasaustausch durch die Poren oder Stomata der Blätter liefert das notwendige Kohlendioxid für die Photosynthese. Eine 1980 in Cellular and Molecular Life Sciences veröffentlichte Studie ergab jedoch, dass die Luftverschmutzung die Größe der Stomata verringert und den Gasaustausch beeinträchtigt. Unzureichendes Kohlendioxid kann die Photosynthese verlangsamen oder stoppen. Dies wird durch eine Studie aus dem Jahr 2004 bestätigt, in der festgestellt wurde, dass die Luftverschmutzung die Ernteerträge senkt.
Nonpoint Source Pollution
Eine Verschmutzung durch nicht punktuelle Quellen ist eine Verschmutzung, die aus vielen verschiedenen Quellen stammt und über den Oberflächenwasserabfluss in die Umwelt gelangt. Nach Angaben der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA ist der landwirtschaftliche Abfluss die Hauptursache für diese Art von Verschmutzung. Abfluss führt Pestizide und Düngemittel in Wasserstraßen ein. Manchmal ist die Wirkung sofort und Pflanzen sterben schnell ab. Hohe Phosphorgehalte aus Düngemitteln können Algenblüten verursachen. Algenblüten bilden ein Szenario, in dem die Photosynthese verlangsamt und schließlich zum Stillstand kommt, wenn der Gehalt an gelöstem Sauerstoff im Wasser abnimmt und trübes Wasser den Sonnenlichtfluss in Gewässer behindert.
Erdbodenverschmutzung
Die Verschmutzung des Bodens wirkt sich auf die Photosynthese auf der Wurzelebene aus. Durch die Emission fossiler Brennstoffe verursachter saurer Regen erhöht den Säuregehalt der Böden, wodurch eine Chemikalie entsteht, die giftige Aluminiumionen erzeugt. Diese Ionen behindern die Fähigkeit der Pflanze, Nährstoffe aufzunehmen, wodurch der Photosyntheseprozess und das Gesamtwachstum der Pflanze verlangsamt werden.
Treibhauseffekt
Bodennahes Ozon, das durch den Treibhauseffekt erzeugt wird, kann ungünstige Bedingungen für die Photosynthese schaffen. Konzentrationen von Treibhausgasen wie Kohlendioxid verhindern die Freisetzung von Strahlungswärme aus der Umwelt. Die Oberflächentemperaturen steigen und die Verdunstungsrate steigt. Wasser wird zum limitierenden Faktor. Um wertvolle Ressourcen zu schonen, schließen Pflanzen ihre Spaltöffnungen und reduzieren die Verfügbarkeit von Kohlendioxid für die Pflanze. Mit begrenztem Kohlendioxid und Wasser verlangsamt sich die Photosynthese.
Körperlicher Schaden
Verschmutzungen können die Fähigkeit einer Pflanze zur Photosynthese beeinträchtigen, indem sie die Blätter dort, wo sie auftreten, physisch schädigen. Ozon verursacht eine so genannte Chlorose, bei der die Blätter der Pflanzen aufgrund eines zu geringen Chlorophyllspiegels gelb werden. Chlorophyll ist für die Photosynthese von entscheidender Bedeutung. Wenn die Werte sinken, sinkt auch die Photosynthese. In hohen Konzentrationen kann die Umweltverschmutzung Pflanzenstrukturen abtöten, was dazu führen kann, dass Pflanzen ihre Lebensmittelproduktion einstellen, um Umweltbelastungen zu bewältigen.
