Effetti dell'urbanizzazione sulla qualità dei suoli: implicazioni sui meccanismi di interazione suolo-pianta

Since the 1990s, the phenomenon of urbanization has gained increasing relevance: the ever-growing human presence, with the construction of cities and infrastructure, has led to a reduction in the number of green and natural areas. This has caused profound transformations in the landscape, environment, biodiversity, and ecosystem. A fundamental role within the ecosystem is played by soil, as it provides support and nutrients to microorganisms and plants, thus contributing to climate stability. Human activity has significantly altered the soil and its structure, thereby affecting the living organisms connected to it and causing land degradation. This study specifically focuses on the characteristics of urban soil, compared to natural and agricultural soil, and on the phenomenon of soil alkalinization, an excessive increase in pH, surpassing the value of 7. This is due to factors such as the reduction of vegetation cover and organic matter typical of these environments, leading to soil anti-acidification. Additionally, the use of construction materials like lime and cement, the disposal of household waste, and the use of de-icing salts on roads contribute to the pH increase in urban soils. These phenomena have a significant impact on the soil ecosystem and plant growth. Excessive alkalinization causes changes in the availability of essential nutrients for plant growth, such as iron, zinc, and manganese, preventing the effective development of plant species. The increase in pH also induces osmotic stress in plants, making water absorption difficult, and drastically alters the structure of bacterial and fungal communities present in the soil. Consequently, plants have had to adapt various strategies to survive efficiently under these extreme stress conditions. The final part of the study presents a section of an experimental project aimed at analyzing the growth of different plant species (Plantago lanceolata, Medicago sativa, Poa pratensis, Lolium perenne, Taraxacum officinale, Solanum lycopersicum) in various soil samples collected from three parks in Turin. Specifically, it refers to PAV Park and Pellerina Park, considered urban parks, and Mandria Park, classified as a non-urban park in a protected area. The study analyzed differences in plant development related to the three green areas, demonstrating how urban soils differentially affect the germination and growth of various plant species, highlighting how soil characteristics can contribute to plant biodiversity composition in urban environments. Studying plant biodiversity in extreme stress environments is therefore crucial to understanding how plants adapt to these conditions, predicting the consequences of environmental changes, and finding new strategies to address them.

A partire dagli anni ’90 il fenomeno dell’urbanizzazione ha assunto maggiore rilevanza: la sempre più preponderante presenza dell’uomo, con la costruzione di città e infrastrutture, ha portato, infatti, a una riduzione del numero di aree verdi e naturali. Questo ha indotto profonde trasformazioni nel paesaggio, nell’ambiente, nella biodiversità e nell’ecosistema. Ruolo fondamentale all’interno dell’ecosistema è svolto dal suolo, in quanto questo fornisce sostegno e nutrienti a microorganismi e piante, contribuendo così alla stabilità del clima. L’attività antropica ha modificato significativamente il suolo e la sua struttura, influenzando così gli organismi viventi ad esso collegati e causando la degradazione del terreno. L’elaborato, in particolare, si sofferma sulle caratteristiche di un suolo urbano, a confronto con un terreno naturale e un terreno agricolo, e sul fenomeno dell’alcalinizzazione del suolo, ovvero un aumento eccessivo del suo pH, che supera il valore di 7. Questo è dovuto a fenomeni come la riduzione della copertura vegetale e della materia organica tipica di questi ambienti, causando quindi un’anti-acidificazione del suolo. Anche l’utilizzo di materiali da costruzione come calce e cemento, lo scarico di rifiuti domestici e l’uso di sali antigelo per le strade provocano l’aumento del pH nei terreni urbani. Questi fenomeni hanno un effetto importante sull’ecosistema del suolo e sulla crescita delle piante. Un’eccessiva alcalinizzazione causa, infatti, delle modifiche nella disponibilità dei nutrienti essenziali per la loro crescita, come il ferro, lo zinco e il manganese, impedendo uno sviluppo efficace delle specie vegetali. L’aumento del pH provoca, inoltre, stress osmotico nelle piante, rendendo difficile l’assorbimento dell’acqua, e modifica drasticamente la struttura delle comunità batteriche e fungine presenti nel suolo. Le piante hanno dovuto, quindi, adattare diverse strategie per sopravvivere in modo efficiente a queste condizioni di stress estremo. Nell’ultima parte dell’elaborato viene, infine, riportata una parte di un progetto sperimentale che ha avuto lo scopo di studiare la crescita di diverse specie vegetali (Plantago lanceolata, Medicago sativa, Poa pratensis, Lolium perenne, Taraxacum officinale, Solanum lycopersicum) in diversi campioni di suolo prelevati da tre parchi di Torino; viene fatto riferimento in particolare al parco PAV e al parco della Pellerina, considerati due parchi urbani, e al parco della Mandria, ritenuto, invece, un parco non urbano in un’area protetta. Nello studio sono state analizzate le differenze osservate nello sviluppo delle piante legate alle tre aree verdi, dimostrando come i suoli urbani influiscano in modo differenziale sulla germinazione e sulla crescita di diverse specie vegetali, sottolineando come le caratteristiche del suolo possano contribuire alla composizione della biodiversità vegetale in ambienti urbani. Studiare la biodiversità vegetale in ambienti di stress estremo è dunque molto importante per capire come le piante si adattino a queste situazioni, per prevedere le conseguenze dei cambiamenti ambientali e per trovare nuove strategie per combattere questi ultimi.