Long-term Effects of Atmospheric Pollution on a Forest Tree Species
No Thumbnail Available
Date
2025-06-22
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
UNIVERSITE ABBES LAGHROUR - KHENCHELA
Abstract
This study investigated the long-term effects of atmospheric pollution on two
Mediterranean forest tree species, Pinus halepensis (Aleppo pine) and Cedrus atlantica
(Atlas cedar), by comparing trees growing in urban zones of Khenchela City where
particulate matter (PM₀.₃, PM₂.₅, PM₁₀) levels are elevated with nearby natural forest stands.
Leaf samples were analyzed for chlorophyll a and b concentrations and free proline content,
while spatially resolved PM measurements identified pollution gradients. In Aleppo pine,
urban trees exhibited higher chlorophyll b and total chlorophyll likely a compensatory
response to light-quality changes or nitrogen deposition alongside marked proline
accumulation (≈32 µg/g) indicative of osmoprotective stress responses. Forest pines showed
minimal proline (< 10 µg/g) and lower chlorophyll adjustments. By contrast, Atlas cedar
displayed reduced total chlorophyll in urban sites (down to ~24 µg/mL) compared to forest
sites (~36–37 µg/mL), suggesting pollutant-induced impairment of photosynthesis; urban
cedars also accumulated more proline (11–14 µg/g). These species-specific physiological
profiles reveal that P. halepensis can maintain or augment pigment synthesis under moderate
pollution, whereas C. atlantica is more sensitive. The findings highlight the importance of
long-term field assessments trees integrate chronic pollutant exposures over decades and
provide practical guidance for urban forestry: Aleppo pine may be better suited for polluted
environments, while Atlas cedar requires protective measure
Cette étude a évalué les effets à long terme de la pollution atmosphérique sur deux
espèces forestières méditerranéennes—Pinus halepensis (pin d’Alep) et Cedrus atlantica
(cèdre de l’Atlas) en comparant des arbres situés dans des zones urbaines de la ville de
Khenchela (où les concentrations de particules fines PM₀.₃, PM₂.₅ et PM₁₀ sont élevées) à des
peuplements forestiers naturels voisins (charges polluantes faibles). Des échantillons
foliaires ont été analysés pour leurs concentrations en chlorophylles a et b et leur teneur en
proline libre, tandis que des mesures spatialisées de particules ont défini les gradients de
pollution. Chez le pin d’Alep, les arbres urbains présentaient une augmentation du taux de
chlorophylle b et de la chlorophylle totale probablement un ajustement compensatoire aux
modifications de la qualité lumineuse ou à l’apport azoté et une accumulation marquée de
proline (≈ 32 µg/g), témoin d’une réponse osmotique au stress. En forêt, le pin d’Alep
montrait une proline faible (< 10 µg/g) et des ajustements chlorophylliens moindres. En
revanche, le cèdre de l’Atlas présentait une chlorophylle totale réduite en milieu urbain (≈
24 µg/mL) comparée à la forêt (≈ 36–37 µg/mL), ce qui indique un affaiblissement de la
photosynthèse lié à la pollution ; les cèdres urbains accumulaient également plus de proline
(11–14 µg/g). Ces profils physiologiques spécifiques soulignent que P. halepensis peut
entretenir ou accroître la synthèse pigmentaire sous pollution modérée, alors que C. atlantica
est plus sensible. Les résultats démontrent l’importance des évaluations de terrain à long
terme les arbres intègrent la pollution sur plusieurs décennies et fournissent des
recommandations pour la sylviculture urbaine : le pin d’Alep est mieux adapté aux milieux
pollués, tandis que le cèdre de l’Atlas nécessite des mesures de protection.
درس هذا البحث التأثي ارت طويلة الأمد للتلوث الجوي على نوعين من الأشجار الغابية المتوسطية:
صنوبر حلبي ) (Pinus halepensisوأرز الأطلس) ، (Cedrus atlanticaمن خلال مقارنة أشجار
تنمو في مناطق سكنية حضرية بمدينة خنشلة، حيث ترتفع تركيزات الجسيمات العالقة PM₀.₃
و PM₂.₅وPM₁₀بحيثيات إلى مواقع غابية طبيعية مجاورة ذات تلوث منخفض. أُخذت عينات ورقية
لقياس تراكيز الكلوروفيل aو ،bومحتوى البرولين الحر، بينما ُحددت التدرجات المكانية للجسيمات عبر
أجهزة قياس مباشرة. في صنوبر حلبي المناطق الحضرية، ُوجد ارتفاع ملموس في الكلوروفيل b
والكلوروفيل الكلي، وهو تكيف محتمل تعويضي نتيجة تغير نوعية الضوء أو زيادة الإخصاب النيتروجيني
الثقيل، إلى جانب تراكم عالي للبرولين (≈ 32ميكروجرام/غرام) دلالة على استجابات الأسمولية للضغط
التأكسدي. في مواقع الغابات الطبيعية، بقي البرولين أقل من 10ميكروجرام/غرام مع تغييرات قليلة في
تراكيز الكلوروفيل. أما أرز الأطلس، فلوحظ انخفاض واضح في إجمالي الكلوروفيل في الشجرة الحضرية
(~ 24ميكروجرام/مل) مقارنة بالغابة (~ 37–36ميكروجرام/مل)، مما يشير إلى ضعف محتمل في
آلية التركيب الضوئي بفعل الملوثات؛ كما زاد تراكم البرولين إلى 14–11ميكروجرام/غرام في المواقع
الحضرية. تُبِّين هذه النتائج اختلاًفا بين النوعين، حيث يستطيع صنوبر الحلبي الحفاظ على أو زيادة
إنتاج الصبغات تحت مستوى تلوث معتدل، بينما يظل أرز الأطلس أكثر حساسية. تُبرز الد ارسة أهمية
تقييمات الميدان طويلة الأمد، إذ تدمج الأشجار التعرض المزمن للتلوث عبر عقود، وتقدم إرشادات
عملية للغابات الحضرية: يُعتبر صنوبر الحلبي أكثر ملاءمة للبيئات الملوثة، في حين يحتاج أرز
الأطلس إلى إجراءات حماية خاصة