L’innalzamento della CO2 nell’atmosfera non aumenterà le produzioni agricole

Per anni gli scienziati hanno considerato l'aumento della fotosintesi come uno dei possibili lati positivi dell'aumento dei livelli di anidride carbonica (CO2) nell'atmosfera: poiché le piante utilizzano l'anidride carbonica per la fotosintesi, si prevede che livelli più elevati di questo gas portino a piante più produttive. In una revisione pubblicata su Trends in Plant Science, gli scienziati dell'Institute for Plant Science di Montpellier, in Francia, spiegano perché questo effetto potrebbe essere minore del previsto, in quanto livelli elevati di CO2 rendono difficile per le piante ottenere i minerali necessari per crescere e fornire cibo nutriente.

"Ci sono molti rapporti in letteratura che mostrano che i livelli di CO2 previsti per la fine del ventunesimo secolo porteranno a una minore concentrazione di azoto nella maggior parte delle piante, influenzando principalmente il contenuto proteico nei prodotti vegetali", dice il primo autore Alain Gojon, direttore di ricerca dell'Istituto nazionale di ricerca francese per l'agricoltura, l'alimentazione e l'ambiente. "È molto importante capire perché la coltivazione di piante a CO2 elevata abbia un effetto così negativo sul contenuto proteico della maggior parte delle colture di base e sul futuro dell'alimentazione".

Le piante utilizzano la fotosintesi per incorporare la CO2 negli zuccheri da cui traggono energia. Tuttavia, la fotosintesi non fornisce alle piante i minerali chiave di cui hanno bisogno per crescere. Per la maggior parte delle piante, questi minerali, come l'azoto, il fosforo e il ferro, vengono raccolti dal terreno attraverso il loro apparato radicale. L'azoto è particolarmente importante perché è un elemento chiave per la formazione degli aminoacidi che le piante utilizzano per produrre proteine.

Una carenza di azoto non significa solo che una pianta avrà difficoltà a costruire i propri tessuti, ma anche che fornirà meno nutrimento agli esseri umani. "È chiaro che la composizione dei nutrienti delle principali colture utilizzate in tutto il mondo, come il riso e il grano, è influenzata negativamente dall'aumento della CO2. Questo avrà un forte impatto sulla qualità degli alimenti e sulla sicurezza alimentare globale", afferma l'autore corrispondente Antoine Martin, ricercatore del Centro nazionale francese per la ricerca scientifica.

"Due nutrienti principali, essenziali per l'alimentazione umana, possono essere influenzati da questo fenomeno", aggiunge Gojon. "Il primo è costituito dalle proteine costruite a partire dall'azoto. Nei Paesi in via di sviluppo questo può essere un grosso problema, perché molte diete in questi Paesi non sono ricche di proteine e le piante coltivate a CO2 elevata possono avere dal venti al trenta per cento di proteine in meno. Il secondo è il ferro. Si stima che la carenza di ferro colpisca già 2 miliardi di persone in tutto il mondo".

Al di là dei sistemi alimentari globali, l'abbassamento dello stato minerale delle piante in presenza di un aumento dei livelli di CO2 atmosferica può portare a un ciclo di feedback negativo per la mitigazione dei cambiamenti climatici. "Il serbatoio di carbonio terrestre associato all'aumento della fotosintesi può essere limitato se la maggior parte della vegetazione è carente di azoto e altri minerali, il che potrebbe impedire un ulteriore aumento della cattura di CO2 dall'atmosfera", afferma Gojon.

"Vorremmo capire davvero i meccanismi responsabili degli effetti negativi della CO2 elevata sulla composizione minerale delle piante", dice Martin. "Ad esempio, stiamo esplorando la variazione genetica naturale alla base di questi effetti negativi, che potrebbe essere utilizzata in seguito per migliorare il valore nutrizionale delle colture in una futura atmosfera di CO2".