Prove effettuate per la prima volta su campi coltivati a grano dimostrano che livelli elevati di anidride carbonica inibiscono la capacità delle piante di convertire i nitrati in proteine, limitando la qualità nutrizionale delle colture alimentari.

wheat grano


Si fanno sempre più numerosi gli studi che cercano di comprendere quali potranno essere gli effetti dei cambiamenti climatici sul nostro futuro approvvigionamento alimentare, anche se abbiamo visto in precedenti post dedicati alla produzione del vino e dell’olio d’oliva che i risultati possono essere contraddittori o, comunque, differenti da regione a regione.
Nel caso delle colture cerealicole i cambiamenti climatici con la maggior concetrazione in atmosfera di CO2 le produzioni avrebbero dei cali non solo quantitativi, ma anche qualitativi.

Come abbiamo studiato a scuola, l’anidride carbonica (CO2) è essenziale per il processo di fotosintesi, tramite il quale le piante assumono nutrimento, rilasciando ossigeno. L’assimilazione di azoto è particolarmente importante per le colture alimentari perché le piante utilizzano l'azoto per produrre le proteine che sono vitali per l'alimentazione umana. Il frumento, in particolare, fornisce quasi un quarto di tutte le proteine nella dieta umana globale.

Ora, una Ricerca coordinata dal Arnold Bloom, Professore presso il Dipartimento di Scienze Botaniche dell’Università di California-Davis e pubblicata online il 6 aprile 2014 da Nature Climate Change (“Nitrate assimilation is inhibited by elevated CO2 in field-grown wheat”) dimostra con prove effettuate per la prima volta sul campo che livelli elevati di anidride carbonica inibiscono la capacità delle piante di convertire i nitrati in proteine, limitando la qualità nutrizionale delle colture alimentari.
"La qualità del cibo è in calo con livelli crescenti di anidride carbonica atmosferica quali quelli che stiamo vivendo - ha affermato Bloom - Sono state avanzate diverse ipotesi di questo declino, ma questo è il primo studio a dimostrare che elevate concentrazioni di CO2 inibiscono la conversione dei nitrati in proteine in una coltura a pieno campo”.

Molti altri studi di laboratorio in precedenza avevano dimostrato che livelli elevati di anidride carbonica atmosferica non permettono alle foglie del grano e di altre piante non leguminose di assorbire nitrati, tuttavia non vi era mai stata verifica di questo rapporto nelle piante coltivate in campo.

Per osservare la risposta del frumento a diversi livelli di biossido di carbonio atmosferico, i ricercatori hanno esaminato campioni di grano che erano stati coltivati nel 1996 e 1997 nella Maricopa Agricultural Center vicino a Phoenix (Arizona), su cui campi di prova erano stati rilasciati quantitativi di CO2, paragonabili a quelli che si pensava potessero raggiungersi nei successivi decenni.
Il materiale foliare di grano raccolto nei vari appezzamenti sperimentali era stato immediatamente congelato e, dopo esser stato essiccato in forni, era stato conservato in contenitori sottovuoto per ridurre al minimo le variazioni nel tempo dei vari composti azotati.

Dopo quasi due decenni, i ricercatori hanno sottoposto tali campioni ad analisi chimiche che non erano disponibili al momento della raccolta. Ebbene, tre differenti misurazioni di assimilazione dei nitrati hanno confermato che l’elevato livello di anidride carbonica atmosferica sui campi coltivati a grano aveva inibito l'assimilazione dei nitrati.
Questi risultati sul campo sono coerenti con quelli di precedenti studi di laboratorio, che hanno dimostrato esservi diversi meccanismi fisiologici legati alla concentrazione di CO2, responsabili dell’inibizione ad assimilare i nitrati nelle foglie - ha osservato Bloom - È lecito ritenere che altre colture alimentari come orzo, riso e patate possono essere sottoposte agli stessi rischi, anche se uno stesso esperimento dovrebbe essere ripetuto per ciascuna di queste”.

Secondo la Ricerca, agli attuali ritmi di aumento delle concentrazioni di CO2 la quantità di proteine fornite da colture disponibili per il consumo umano, complessivamente potrebbero ridursi di circa il 3%. La somministrazione di concimi azotati potrebbe limitare questo calo, ma avrebbe quali conseguenze negative l’aumento dei costi di produzione, la penetrazione di composti azotati nelle falde freatiche e la maggior emissione in atmosfera di ossido di azoto che è un altro importante gas ad effetto serra.