O 3 E VEGETAZIONE: IL CONTRIBUTO DELLA RICERCA ITALIANA I SINTOMI OZONE-LIKE SULLA VEGETAZIONE IN PIEMONTE Istituto per le Piante da Legno e lAmbiente. S.p.a. Corso Casale 476 – Torino ozono Francesco Tagliaferro, Anna Maria Ferrara, Federica Spaziani, Elena Viotto

DEPERIMENTO FORESTALE Dalla fine degli anni 70 in Europa centrale e Nord America si sono riscontrati deperimenti della vegetazione forestale. Novità:nessuno dei fattori di stress classico (biotico o abiotico) poteva –da solo – essere individuato come responsabile Piemonte: prime indagini nelle Valli Ossolane alla fine degli anni 80, danni su abeti rosso e bianco (Picea abies e Abies alba), pino silvestre (Pinus sylvestris) e faggio (Fagus sylvatica). Progetti cofinanziati dallUE e dal Ministero Politiche Agricole: Caratterizzazione ecologica di stazioni forestali in via di deperimento – Piemonte ( ) Caratterizzazione ecologica e monitoraggio dei boschi ( ) I progetti sono stati coordinati dalla Regione Piemonte – Assessorato Economia Montagna e Foreste, Settore Politiche Forestali, che ne ha affidato lesecuzione allI.P.L.A.

DEPERIMENTO FORESTALE IN PIEMONTE Ipotesi sulle origini del danno Stress idrico stagionale Precipitazioni acide (pH tra 4,7 e 5,4) Scarsa capacità del suolo di tamponare lacidità delle deposizioni Presenza di Armillaria gallica e A. mellea Alto tenore di O 3 ROBINIA–COLLINA-TOROBINIA–COLLINA-TO Principali sintomi di deperimento Microfillia soprattutto apicale No schiusura gemme apicali Clorosi internervali anche molto marcate Cascola foglie gialle a partire da giugno, indipendentemente dalla piovosità Diradamento della chioma e progressivo disseccamento Buone condizioni vegetative delle conifere. Preoccupazione per rovere e robinia della collina di Torino

O 3 E FORESTE: I PROGETTI Interreg II ( ) I partners Italia: I.P.L.A. S.p.a. Francia: GIEFS (Group International dEtudes des Forêt Subalpines) +Qualitair 06 Interreg III b MEDOCC ( ) I partners Italia: Regione Piemonte, I.P.L.A., ARPA (Ivrea e Grugliasco), IPP - CNR Firenze Francia: Parco Naz. Mercantour, GIEFS, Università di Jussieux, WSL Birsmendorf, ONF Spagna: Generalitat Valenciana - CEAM Valencia Finanziamento: Unione Europea Committenza: Regione Piemonte, Assessorato Economia Montana e Foreste, Settore Politiche Forestali I sintomi ozone-like sulla vegetazione sono oggetto di crescente interesse. LO 3 è il contaminante aerodisperso più dannoso per la vegetazione. Per indagare, lIpla ha partecipato a due progetti:

Obiettivi principali miglioramento della conoscenza sulla diffusione dellozono ricerca e caratterizzazione dei sintomi di tipo ozone-like sulla vegetazione arborea ed arbustiva sensibilizzazione dellutenza pubblica e privata sugli effetti fitotossici dellozono Attività 1.Scelta dei siti (20 stazioni) 2.Scelta dei principali tipi forestali 3.Rilevazione delle concentrazioni di O 3 (campionatore attivo e passivi) 4.Monitoraggio in campo dei danni, lungo transetti di 200 m 5.Analisi di laboratorio O 3 E FORESTE: I PROGETTI campionatore passivo analizzatore fisico - chimico di O 3

Regione Piemonte: aree di studio Collina di Torino: vicina a una grande città e presenza di inversioni termiche che favoriscono il rimescolamento dei piani atmosferici 5 stazioni - Robinia pseudoacacia Valle di Susa: canale preferenziale per lo spostamento delle masse daria in movimento vicino a Torino. 7 stazioni - Robinia pseudoacacia e Pinus sylvestris Valle Stura di Demonte: punto di passaggio preferenziale di correnti che scavalcano le Alpi e mettono in comunicazione Francia e Italia. 6 stazioni - Pinus sylvestris e Abies alba Valle Pesio, Valle Borbera e Lame del Sesia: boschi da seme delle specie forestali sensibili. 1 stazione per area - Fraxinus excelsior e F. ornus

Monitoraggio dei danni ozone-like Valutazione dei sintomi macroscopica in campo (ricerca, sulla sola lamina superiore, di clorosi, puntinature, necrosi, arrossamenti ecc.) microscopica in laboratorio (osservazioni allo stereomicroscopio e al microscopio ottico della foglia in toto e di sezioni) Prelievi vegetali ed analisi eseguiti Prelievi vegetali ed analisi eseguiti: nei mesi più luminosi e a maggiore concentrazione di O 3 sulle medesime piante e in periodi differenti O 3 E FORESTE: I PROGETTI

Divergenza sintomatologica Divergenza sintomatologica variabilità intra e interspecifica di forma, colore e distribuzione delle lesioni Danni visibili Danni visibili soprattutto su lamine fogliari superiori di foglie più vecchie ed esposte alla luce O 3 E FORESTE: I PROGETTI RISULTATIRISULTATI 1.Clorosi dell intera lamina superiore Acer pseudoplatanus, Ailanthus altissima, Corylus avellana, Fagus sylvatica, Fraxinus excelsior, Liriodendron tulipifera, Robinia pseudoacacia, Trifolium pratense 2.Clorosi internervali con conservazione verde della nervatura Ailanthus altissima, Bidens frondosa, Cotoneaster sp., Cynara cardunculus, Dryas octopetala, Duchesnea indica, Fraxinus excelsior, Fraxinus ornus, Helianthemum nummularium spp. Grandiflorum, Hydrangea macrophylla, Robinia pseudoacacia, Veronica urticifolia, Viburnum lantana

O 3 E FORESTE: I PROGETTI RISULTATIRISULTATI 4.Macchie poligonali 3.Necrosi puntiformi 5.Necrosi confluenti a formare aree seccaginose internervali Ailanthus altissima, Duchesnea indica, Robinia pseudoacacia, Fraxinus excelsior, Helianthemum nummularium spp Grandiflorum, Viburnum lantana. Rubus idaeus, Ailanthus altissima, Acer pseudoplatanus 6.Variabilità del colore delle alterazioni Giallo, marrone scuro, rosso (antociani) Mahonia aquifolium, Cotoneaster sp., Geum urbanum, Knautia arvensis, Cornus sanguinea, Spirea arguta, Viburnum lantana Lonicera xylosteum

O 3 E FORESTE: I PROGETTI RISULTATIRISULTATI Danni microscopici-analisi di sezioni fogliari A livello del solo mesofillo a palizzata 1. Lisi clorofilla 2. collasso pareti cellulari 3. Accumulo tannini e antociani 1. Lisi clorofilla

Necrosi del margine fogliare di colore bruno-rossastro Pagina superiore: macchie necrotiche tra le nervature Cellule mesofillo a palizzata: lisi clorofilla, collasso parete e accumulo tannini Mesofillo lacunoso e epidermide inferiore asintomatici O 3 : PRINCIPALI SPECIE SENSIBILI Fraxinus excelsior Alterazioni presenti solo nel mesofillo a palizzata

Colorazione anomala della foglia: arrossamenti sulle zone esposte al sole Macchie necrotiche rossastre O 3 : PRINCIPALI SPECIE SENSIBILI Mahonia aquifolium Le macchie rossastre corrispondono allaccumulo di antociani nel mesofillo a palizzata

Macchie clorotiche con bordo irregolare O 3 : PRINCIPALI SPECIE SENSIBILI Pinus strobus La lisi della clorofilla nelle cellule del palizzata corrisponde alle macchie clorotiche dellago; epidermide asintomatica (frecce rosse)

O 3 E AGRICOLTURA: PROGETTO Posizionamento di campionatori passivi presso i campi Posizionamento del misuratore attivo presso un campo Sintomi ozone-like in campo: rilievi su campo non trattato e su campo trattato con antiossidanti (EDU) Verifica sintomi ozone-like in laboratorio per validazione Verifica di eventuali differenze di produttività attribuibili alleffetto O 3 o allutilizzo di EDU Phaseolus vulgaris

O 3 E AGRICOLTURA: 1° anno 1.Monitoraggio di colture cerealicole (grano e mais) e orticole in 10 siti scelti tra le Province con più alto tenore di O 3 (dati ARPA) 2.Sperimentazione con EDU su colture orticole (pomodoro, cipolla, fagiolo, cavolo) presso lI.P.L.A.

O 3 E AGRICOLTURA: RISULTATI 1)Monitoraggio di colture cerealicole e orticole Monitorare colture di cereali in aree con elevata concentrazioni di O 3 Studiare in campo ed in laboratorio sintomi ozone - like Questa attività ha permesso di : Grano Mais I risultati del 1° anno di attività sono da considerarsi preliminari

O 3 E AGRICOLTURA: RISULTATI 1)Monitoraggio di colture cerealicole e orticole Esiti analitici Difficoltà incontrate Andamento climatico siccitoso con comparsa precoce di fenomeni di senescenza (ingiallimenti, seccumi ecc.) Diagnosi complessa soprattutto per grano, mais e cipolla (macchiettature bianche con lisi della clorofilla nel mesofillo ventrale, dorsale e/o del palizzata di origine anche biotica- insetti). Sintomi di tipo ozone- like sono stati osservati su pomodoro (cuore di bue e ciliegino), patata, fagiolo Patata

O 3 E AGRICOLTURA: RISULTATI 2)Sperimentazioni con EDU presso lIpla Pomodoro cuore di bue Fagiolo borlotto Basilico Pomodoro, fagiolo e basilico: sintomi ozone - like

O 3 E AGRICOLTURA: RISULTATI 2)Sperimentazioni con EDU presso lIPLA Parcelle trattate e no:assenza di differenze quanti e qualitative di sintomi ozone- like Cipolla Cipolla: precoci fenomeni di senescenza Cavolo: non si sono evidenziate particolari fitopatie

O 3 E AGRICOLTURA: RISULTATI Preliminari Misure dei pesi in g Cipolle T29,85 Cipolle NT29,12 Fagiolini T370,48 Fagiolini NT471,98 Fagiolini T pianta fresca2039,2 Fagiolini NT pianta fresca2423,8 Cavolo T1734,3 Cavolo NT2250,93 Fagioli baccelli T410,25 Fagioli baccelli NT418,4 Fagioli T pianta fresca1158,8 Fagioli NT pianta fresca1836,8 Fagioli T frutto fresco414,9 Fagioli NT frutto fresco341,95 Pomodori CT6421,62 Pomodori CNT6196,73 Pomodori CT pianta fresca1495,00 Pomodori CNT pianta fresca1528,33 Pomodori TT9382,25 Pomodori NT8268,43 Pomodori TT pianta fresca1931,67 Pomodori TNT pianta fresca1865,00 Pomodori BT5065,30 Pomodori BNT5096,58 Pomodori BT pianta fresca2048,33 Pomodori BNT pianta fresca1936,67 fagiolino e cavolo NT maggiore biomassa vegetale e produttività fagiolo borlotto NT maggiore biomassa ma produzione simile pomodoro cuore di bue (C) e butalina (B) no differenze pomodoro tondo (T) trattato (T) maggiore produzione Biomassa e produzione - differenze di tra le tesi trattate (T) e non trattate (NT)

PROSPETTIVE : Ambito agricolo Attività previste nel 2° anno di studio … condurre prove di fumigazione … (in collaborazione con Enti di Ricerca) Posizionamento di campionatori passivi presso orti e campi a cereali dove si sono ritrovati sintomi di tipo ozone –like Verifica della comparsa di sintomi ozone- like (analisi di campo e validazione di laboratorio) Attivazione di nuove prove con l EDU per verificarne la capacità antiossidante (analisi delle differenze di produzione e di intensità dei sintomi) Sarebbe auspicabile… … per elaborare documenti divulgativi sugli aspetti morfologici del danno da O 3 su piante orticole e cerealicole.

PROSPETTIVE : Ambito forestale Nuovo Progetto Interreg Medocc: Impatto dellozono atmosferico sulla vegetazione –possibili approfondimenti 12 piazzole forestali o limitrofe, presso popolamenti da seme di specie arboree forestali riconosciute dalla Regione Piemonte Aree di indagine Attività 1.Posizionamento di campionatori passivi 2.Verifica della presenza dei sintomi ozone-like e validazione in laboratorio 3.Inventario delle provenienze forestali più interessanti per il Piemonte e nellambito delle specie segnalate sensibili 4.Approvvigionamento dei semi, successive coltivazioni e verifica di sensibilità allO 3 (fumigazioni) 5.Collaborazione con Enti di ricerca e redazione di documenti divulgativi

GRAZIE PER LATTENZIONE