Monitoring environmental quality with trees - A multiscale approach towards the implementation of Nature-Based Solution in urban ecosystems
Author(s)
Perone, Annalisa
Date Issued
April 20, 2018
Type
Doctoral Thesis
Abstract
In Anthropocene, an era characterized by heavy human pressures on earth, biological assets are increasingly exposed to environmental changes. In particular, plants are required to detect and respond to environmental drivers, modify their functionality, and ultimately provide important goods and services. With this in mind, it was implemented a multi-scale experimental approach to study risks, opportunities and challenges related to the role of greenspaces in urban contexts, with the final aim to enhance human health and wellbeing.
In this case, the multi-scale approach consists in studying the impact of environmental pollution through space and time from single-cell to landscape scale. On one hand, the investigation in controlled conditions enables localization and quantification of particulate matter (PM) accumulation in plant tissues of target tree species, as well as highlighting related changes in physiological processes. On the other hand, the biomonitoring approach allows the spatial detection of pollutant signals and, combined with dendrochemistry, the retrospective analysis of the effect of pollutants in trees in urban ecosystem. At the same time, the prompt assessment of the extension, structure and function of greenspaces at broad scale (e.g., national), through innovative approaches, further enhances the possibility of including the previous physiological outcomes, in real policy and planning processes. The results provided useful information to support the implementation of Nature-Based Solution in the urban environment.
Nell’Antropocene, l’era nella quale l’uomo e le sue attività sono la causa principale dei forti cambiamenti ambientali, le piante assumono un ruolo sempre più indispensabile, perché in grado di rispondere alle variazioni ambientali, modificare la loro fisiologia e fornire importanti beni e servizi. Sulla base di questo, è stato implementato un approccio sperimentale multiscala per studiare i rischi, le opportunità e le sfide degli spazi verdi nell’ambiente urbano, con l’obiettivo finale di migliorare la salute ed il benessere dell’uomo. L’approccio multiscala considera l’impatto dell’inquinamento atmosferico dalla singola cellula alla scala di paesaggio. Da un lato, l’analisi in condizioni controllate ci ha permesso di misurare l’impatto del particolato su piante target e verificarne gli effetti fisiologici. Dall’altro, l’analisi dendrochimica del legno di piante presenti nei contesti urbani ha permesso di biomonitorare nel tempo e nello spazio l’inquinamento ambientale. Questa capacità delle piante di accumulare inquinanti fornisce importanti premesse per valutare l’efficacia degli spazi verdi in ambiente urbano. Allo stesso tempo, la valutazione dell’estensione, struttura e funzione degli spazi verdi a più ampia scala (paesaggio), attraverso un approccio innovativo, accresce ulteriormente la possibilità di includere questi risultati nelle politiche e nei processi di pianificazione. I risultati di questa ricerca hanno fornito informazioni utili a sostegno dell'implementazione della Nature-Based Solution nell'ambiente urbano.
Additional information
Dottorato di ricerca in Scienze, tecnologie e biotecnologie per la sostenibilità
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