L’inquinamento luminoso altera i ritmi stagionali di piante e alberi, allungando la stagione dei pollini nelle città statunitensi

L’Iowa State University fornisce finanziamenti come membro di The Conversation US.

Il Research Brief è un breve articolo su un interessante lavoro accademico.

La grande idea

Le luci della città che brillano per tutta la notte stanno alterando profondamente la fenologia delle piante urbane – spostando il momento in cui le gemme si aprono in primavera e quando le foglie cambiano colore e cadono in autunno. Una nuova ricerca di cui sono coautrice mostra come le luci notturne stiano allungando la stagione di crescita nelle città, con conseguenze che vanno dalle allergie alle economie locali.

Nel nostro studio, i miei colleghi e io abbiamo analizzato alberi e arbusti in circa 3.000 siti nelle città degli Stati Uniti per vedere come rispondevano alle diverse condizioni di illuminazione in un periodo di cinque anni. Le piante utilizzano il ciclo naturale giorno-notte come segnale del cambiamento stagionale, insieme alla temperatura.

Abbiamo scoperto che la sola luce artificiale ha anticipato la data di rottura delle gemme fogliari in primavera di una media di circa nove giorni rispetto ai siti senza illuminazione notturna. La tempistica del cambiamento di colore autunnale delle foglie è stata più complessa, ma il cambiamento fogliare è stato comunque ritardato in media di quasi sei giorni nei 48 Stati inferiori. In generale, abbiamo riscontrato che più intensa era la luce, maggiore era la differenza.

Abbiamo anche proiettato l’influenza futura delle luci notturne per cinque città statunitensi – Minneapolis, Chicago, Washington, Atlanta e Houston – sulla base di diversi scenari di riscaldamento globale futuro e di un aumento annuale dell’intensità luminosa notturna fino all’1%. Abbiamo scoperto che l’aumento della luce notturna continuerà probabilmente a spostare l’inizio della stagione in anticipo, anche se la sua influenza sui tempi di cambiamento dei colori autunnali è più complessa.

Perché è importante

Questo tipo di spostamento degli orologi biologici delle piante ha importanti implicazioni per i servizi economici, climatici, sanitari ed ecologici che le piante urbane forniscono.

Il lato positivo è che stagioni di crescita più lunghe potrebbero consentire alle aziende agricole urbane di essere attive per periodi più lunghi. Le piante potrebbero anche fornire ombra per rinfrescare i quartieri all’inizio della primavera e più tardi in autunno, con l’aumento delle temperature globali.

Ma la modifica del periodo vegetativo potrebbe anche aumentare la vulnerabilità delle piante ai danni delle gelate primaverili. E può creare un disallineamento con i tempi di altri organismi, come gli impollinatori, su cui alcune piante urbane fanno affidamento.

L’intensità luminosa urbana varia da città a città e da quartiere a quartiere. Yuyu Zhou , CC BY-ND

Una stagione attiva più lunga per le piante urbane suggerisce anche una stagione pollinica più precoce e più lunga, che può esacerbare l’asma e altri problemi respiratori. Uno studio condotto nel Maryland ha rilevato un aumento del 17% dei ricoveri per asma negli anni in cui le piante sono fiorite molto presto.

Cosa non si sa ancora

Non è ancora chiaro come cambierà il calendario dei colori autunnali con l’aumento dell’illuminazione notturna e delle temperature. La temperatura e la luce artificiale influenzano insieme il colore autunnale in modo complesso e le nostre proiezioni suggeriscono che il ritardo della data di colorazione dovuto al riscaldamento climatico potrebbe fermarsi a metà del secolo e forse invertirsi a causa della luce artificiale. Ciò richiederà ulteriori ricerche.

Anche il modo in cui la luce artificiale urbana cambierà in futuro resta da vedere.

Uno studio ha rilevato che la luce urbana notturna è aumentata di circa l’1,8% all’anno in tutto il mondo dal 2012 al 2016. Tuttavia, molte città e Stati stanno cercando di ridurre l’inquinamento luminoso, ad esempio imponendo schermature per controllare dove va la luce e passando ai lampioni a LED, che consumano meno energia e hanno un effetto minore sulle piante rispetto ai lampioni tradizionali con lunghezze d’onda maggiori.

Baltimora ha convertito i suoi lampioni a LED per risparmiare energia. I LED hanno anche un impatto minore sulle piante. Cyndi Monaghan via Getty Images

La fenologia delle piante urbane può essere influenzata anche da altri fattori, come l’anidride carbonica e l’umidità del suolo. Inoltre, l’aumento più rapido della temperatura notturna rispetto a quella diurna potrebbe portare a modelli di temperatura giorno-notte diversi, che potrebbero influenzare la fenologia delle piante in modi complessi.

La comprensione di queste interazioni tra le piante e la luce e la temperatura artificiali aiuterà gli scienziati a prevedere i cambiamenti nei processi vegetali in presenza di un clima mutevole. Le città sono già dei laboratori naturali.