Olijfbomen gaan luchtvervuiling tegen, blijkt uit nieuw onderzoek

Olijven behoren tot de boomsoorten die het beste kunnen bijdragen aan het zuiveren van de lucht, blijkt uit de resultaten van VegPM, een onderzoeksproject gecoördineerd door de Universiteit van Florence. Dit project had tot doel de meest geschikte inheemse planten voor bestrijding te identificeren luchtvervuiling veroorzaakt door fijnstof (PM).

Het VegPM-project, gelanceerd in 2020 en ondersteund met 180.000 euro door de Cassa di Risparmio di Lucca Foundation, verzamelde gegevens van vier Italiaanse gemeenten in Toscane beïnvloed door hoge niveaus van fijne deeltjes: Lucca, Porcari, Capannori en Altopascio. Naast olijfbomen onthulde het onderzoeksteam dat Laurel (Laurus nobilis), liguster (Ligustrum), Oleander (Nerium oleander), magnolia (Magnolia grandiflora) en Laurierkers (Prunus laurocerasus) kan ook de luchtkwaliteit verbeteren.

Fijn stof is een mengsel van vaste en vloeibare deeltjes – organisch en anorganisch. Deze deeltjes verspreiden zich in de lucht en zijn zeer gevaarlijk voor gezondheid. Wegverkeer is de belangrijkste PM-bron, maar verwarmingssystemen, afvalbeheer en landbouw kan ook een teveel aan PM veroorzaken.

Deeltjes worden gewoonlijk op basis van hun diameter ingedeeld in drie categorieën: ​"grof” (PM10), ​"prima” (PM2.5) en ​"ultrafijn” (PM0.2). De grootte van de deeltjes bepaalt hoe ze het ademhalingssysteem beïnvloeden en in de bloedbaan terechtkomen.

Met name langdurige blootstelling aan PM10 kan ernstige gevolgen hebben, zoals cardiovasculair en ademhalingsproblemen, chronisch allergieën, en zelfs voortijdige sterfte bij kinderen. Epidemiologische studies hebben ook aangetoond dat de nabijheid van drukke wegen wordt geassocieerd met chronische luchtwegaandoeningen bij kinderen en ouderen. In een stedelijke omgeving kunnen deze schadelijke effecten worden versterkt door gevaarlijk te zijn zware metalen veroorzaakt door blootstelling aan oliën, banden, brandstof, metaalverven en afval.

Daarom is het ontwikkelen van praktische mitigatiemaatregelen een van de meest kritieke uitdagingen voor lokale overheden. Veel gemeenten hebben gekeken naar effectief ontwerpen ​"stadsbossen.” Deze vereisen dat geschikte plantensoorten langs wegen of in de buurt van sterk vervuilde gebieden worden geplant. Om deze nieuwe strategie te laten werken, moeten de gekozen planten erop reageren watervrees en bevatten CO2 niveaus.

Het VegPM-project maakt van het hele gebied rond Lucca, Porcari, Capannori en Altopascio – ongeveer 100 km² – de innovatieve stedelijke groene modeltestlocatie. Lucca, Porcari, Capannori en Altopascio hebben de hoogste concentraties PM10, stikstofdioxide en ozon in heel Toscane, volgens de jaarlijkse regionale luchtkwaliteitskaart die wordt uitgegeven door Arpat.

"Sommige plantensoorten kunnen fungeren als natuurlijke filters van fijnstof door deeltjes op hun bladoppervlakken te onderscheppen en vast te houden: ons doel was om de meest veelbelovende onder de inheemse soorten van onze klimatologische niche te identificeren, testen en selecteren om ze ideale kandidaten te maken voor het uitvoeren van lokale maatregelen aanzienlijk te verminderen luchtvervuiling”, zegt projectcoördinator Federico Martinelli, universitair hoofddocent Genetica aan de afdeling Biologie van de Universiteit van Florence.

"Als eerste stap hebben we een uitgebreide screening gemaakt van de beschikbare soorten die in staat zijn om meer PM, zware metalen en ozon te adsorberen/vangen: we combineerden pathofysiologische onderzoeken met moleculaire analyse en genotyperingstechnieken die beschikbaar worden gesteld door de sequencing-apparatuur die beschikbaar is in de afdeling Biologie van de Universiteit van Florence, om zo de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan de modulatie van positieve kenmerken. Vervolgens hebben we in 2021, in samenwerking met de Nationale Onderzoeksraad van Italië, het experimentele deel van het project gelanceerd door een netwerk van zestien controle-eenheden in het hele gebied op te zetten, in staat om de belangrijkste luchtverontreinigende stoffen te monitoren en zowel kwantitatieve als kwalitatieve gegevens te verzamelen. . Door de door de monitoringcentra geregistreerde waarden te integreren met de opgehoopte deeltjes in de bladeren van elke geanalyseerde soort, konden we de soorten met de hoogste PM-depositiewaarden rangschikken.”

Onderzoekers kozen voor elke boom afzonderlijke bladmonsters. De depositiewaarden van elke PM-fractie werden vergeleken en geanalyseerd ten opzichte van de gemiddelde fijnstofniveaus die gedurende het jaar werden geregistreerd. Met behulp van dit proces konden onderzoekers elke soort rangschikken op basis van hun vermogen om fijne en ultrafijne deeltjes te verzamelen. Dat hebben ze gevonden olijfbomen, in het bijzonder vertonen een hoge accumulatiecapaciteit.

"Deze eigenschap, samen met hun vermogen om spanningen zoals droogte en droogte te tolereren zoutgehalte, maakt hen tot een van de meest veelbelovende kandidaten. In stedelijke context is hun aanwezigheid nog belangrijker omdat ze van nature koolstofdioxide opnemen en zuurstof vrijmaken, essentieel voor het leven van ieder mens.”

Gezien de experimentele resultaten van het VegPM-project hopen de onderzoekers dat er meer onderzoek zal worden gedaan om aan te tonen dat bepaalde bomen de schadelijke effecten van het leven in een stedelijke omgeving teniet kunnen doen.

"Voorlopig hebben onze studies zich alleen gericht op bestaande planten. Maar wat zou er gebeuren met nieuwe, geplante planten? Zou de PM-concentratie meer afnemen? Ik hoop dat deze vraag een stimulans kan zijn voor het vervolg van het project”, voegt Martinelli toe.

• Lucca Green Project-website
• Universiteit van Florence - Plant Stress Lab