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Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia Flussi stomatici di ozono ed esposizione in relazione alla comparsa di sintomi.

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Presentazione sul tema: "Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia Flussi stomatici di ozono ed esposizione in relazione alla comparsa di sintomi."— Transcript della presentazione:

1 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia Flussi stomatici di ozono ed esposizione in relazione alla comparsa di sintomi fogliari visibili in giovani piante di faggio e quercia allevate in O.T.C. Giacomo Gerosa 1, Riccardo Marzuoli 1, Rosanna Desotgiu 2, Filippo Bussotti 2, Antonio Ballarin Denti 1 1 Dipartimento di Matematica e Fisica, Università Cattolica del Sacro Cuore di Brescia. 2 Dipartimento di Biologia Vegetale, Università di Firenze.

2 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia OBIETTIVI Confrontare esposizioni (AOT40) e flussi di ozono in due specie forestali tipiche dellarea subalpina caratterizzate da diversa sensibilità allozono: Fagus sylvatica e Quercus robur Individuare una parametrizzazione affidabile del modello di Jarvis della gstom per le specie considerate e le condizioni ambientali tipiche dellarea sudalpina Definire livelli critici di flusso stomatico per la comparsa di sintomi fogliari visibili Valutare il ruolo svolto dalla disponibilità idrica nella comparsa dei sintomi fogliari

3 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia METODOLOGIA Sito sperimentale di Curno – Open Top Chambers 8 WET Plots 8 DRY Plots Ozono 4 OTC Filtrate (CF) 4 OTC Non-Filtrate (NF) 8 Plots aperti (OA) Specie Forestali FaggioQuercia (Pioppo, Frassino)

4 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia METODOLOGIA Parametri agro-meteorologici (su palo meteo e in O.T.C.) Misure di conduttanza stomatica (porometro a diffusione dinamica – AP4) Modellizzazione della g stom Concentrazione di ozono (su palo meteo e in O.T.C.) Effetti dannosi comparsa di danni fogliari visibili vs Monitoraggio dei sintomi fogliari visibili (frequenza settimanale) + Esposizione allozono = Flussi stom. di O 3

5 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia La modellazione della conduttanza stomatica Modello di Jarvis Idea base Per ogni specie esiste una conduttanza stomatica max che le piante esprimono solo in condizioni ottimali. In situazioni limitanti la g espressa è solo una frazione di quella max. I fattori ambientali che limitano la g sono essenzialmente climatici (PAR, VPD e Disponibilità idrica nel suolo, soprattutto). La loro azione è descritta da alcune funzioni specie-specifiche, dette funzioni limitanti, che devono essere individuate. g w = g max w f(PHEN) f(PAR) f(T) f(VPD) f(SWC)

6 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia CALCOLO DELLA DOSE STOMATICA g w = g max w f(PHEN) f(PAR) f(T) f(VPD) f(SWC)

7 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia RISULTATI Funzioni limitanti la g max in Fagus sylvatica

8 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia Parametri dei modelli

9 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia Prestazioni dei modelli Figure 3 – Comparison between measured and modelled water stomatal conductance for Fagus sylvatica (left) and Quercus robur (right). The vertical bars indicate the standard error of prediction per each class of hours of measurements.

10 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia RISULTATI AOT40 e comparsa di danni fogliari visibili in Fagus sylvatica Figure 4 – Cumulative ozone exposure (AOT40) in 2004 (left) and 2005 (right) growing seasons. Downward arrows indicate the first symptom onset on irrigated plants of Fagus sylvatica. Upward arrows indicates the first symptom onset on non irrigated plants of Fagus sylvatica. No symptoms were detected for Quercus robur in both years W D W D +18% +30% +23gg +27gg

11 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia Flussi di ozono e comparsa dei danni fogliari in Fagus sylvatica RISULTATI W D W D +23gg +27gg +5.7% +3.1% LC = 33

12 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia RISULTATI Livelli critici per la comparsa dei sintomi fogliari in Fagus sylvatica. Confronto fra AOT40 e dose stomatica AF st 1.6 alla comparsa del primo sintomoW mmol O 3 m -2 D mmol O 3 m -2 Differenza fra W e D 2.0%-3.9% nmol O 3 m -2 s -1 Soglie di flusso che annullano le differenze tra W e D

13 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia Flussi di ozono in Quercus robur RISULTATI

14 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia Conclusioni Sono disponibili parametrizzazioni del modello di Jarvis per faggio e farnia in ambiente sudalpino La disponibilità idrica si conferma un fattore importante nel determinare la dose e, di conseguenza, la comparsa dei sintomi Il flusso si conferma uno strumento in grado di tener conto delle diverse condizioni ambientali. Lapproccio basato sui flussi assicura inoltre una maggior predittività degli effetti rispetto allAOT40 E stato individuato un livello critico per la comparsa di sintomi fogliari in faggio basato sui flussi (la Farnia si è rivelata una specie resistente) I flussi sono più intensi che nelle piante adulte: un livello critico stabilito per le piante adulte potrebbe costituire un rischio per le piante più giovani con conseguenti rischi per la rinnovazione

15 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia Problemi aperti miglioramento della predittività dei modelli di conduttanza stomatica: superare Jarvis? Individuazione della gmax, … Trasferibilità dei risultati da semenzali a piante adulte Determinanti della sensibilità/resistenza: detossificazione, morfologia, fisiologia, adattamenti… Significato del sintomi fogliari nella valutazione del rischio ozono E per la valorizzazione degli effetti?

16 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia Grazie per la vostra attenzione Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia

17 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia Grazie per la vostra attenzione

18 Dipartimento di Matematica & Fisica, Università Cattolica del S.C. di Brescia RISULTATI Funzioni limitanti la g max in Quercus robur


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