Biopesticidi contro Xylella fastidiosa, l'analisi dell'impatto ambientale

Da quando è stato individuato in Europa nel 2013, Xylella fastidiosa ha distrutto milioni di olivi in Italia, causando perdite stimate in 5,2 miliardi di euro solo nella penisola nei prossimi cinquanta anni. Oltre ai danni economici, la malattia cancella patrimoni culturali e paesaggistici secolari. Non esiste una cura, e il controllo si basa su misure regolamentari (estirpazioni, zone cuscinetto) e sull’uso di pesticidi chimici. I principi attivi di sintesi utilizzati, come i piretroidi (deltametrina) e i neonicotinoidi (acetamiprid), sono però oggetto di crescenti restrizioni nell’Unione Europea per la loro elevata tossicità verso l’uomo, gli animali e gli ecosistemi. Alcuni sono già stati banditi, altri sono al centro di accesi dibattiti. Nasce da questa urgenza il progetto BIOVEXO (finanziato da Horizon 2020), che ha sviluppato tre biopesticidi sperimentali per il controllo del batterio o del suo insetto vettore (Philaenus spumarius). Fino ad oggi, però, mancava una valutazione quantitativa e comparativa dei loro reali benefici ambientali lungo l’intero ciclo di vita.

Metodologia a confronto: analisi del ciclo di vita per 15 scenari

Per colmare questo vuoto, i ricercatori hanno applicato la metodologia Life Cycle Assessment (LCA) secondo gli standard ISO 14040/14044, utilizzando il metodo Environmental Footprint 3.1, raccomandato dalla Commissione Europea. L’unità funzionale scelta è la quantità di principio attivo applicato per ettaro di oliveto in un periodo di sei mesi, durante la stagione di trattamento. Sono stati analizzati quindici scenari complessivi, suddivisi in tre categorie. La prima è il solo controllo del batterio, che comprende due biopesticidi X (estratto di cipolla formulato e Paraburkholderia phytofirmans PsJN) e un pesticida chimico di riferimento a base di ossicloruro di rame. La seconda è il solo controllo del vettore, con un biopesticida V (Sankari®, a base di acido nonanoico) e due chimici di riferimento (acetamiprid e deltamethrin). La terza infine è la gestione integrata, che combina un prodotto battericida con uno insetticida, per un totale di nove diverse combinazioni (ad esempio rame+Sankari, cipolla+acetamiprid, PsJN+deltametrina). I confini del sistema includono la produzione e formulazione dei principi attivi, il trasporto fino all’azienda agricola in Italia (zona più colpita) e l’applicazione in campo, mentre sono escluse le infrastrutture. Per i biopesticidi sono stati utilizzati dati primari forniti dagli sviluppatori del progetto; per i chimici, dati secondari da brevetti e letteratura scientifica. Un aspetto cruciale: i test di laboratorio hanno mostrato l’assenza di tossicità dei biopesticidi, pertanto nell’LCA non sono state considerate emissioni dirette in campo per questi prodotti. Per i chimici, invece, si è stimato che il 40% del principio attivo vada al suolo agricolo, il 58% al suolo naturale e il 2% alle acque.

Risultati: il peso schiacciante della tossicità dei chimici

Il punteggio aggregato “single score”, che riassume sedici categorie di impatto, mostra senza ambiguità la superiorità ambientale dei biopesticidi. Per il controllo del batterio, l’ossicloruro di rame ha un impatto singolo di 0,31. L’estratto di cipolla formulato è 21,5 volte inferiore, mentre il PsJN risulta 22 volte inferiore. La ragione di questo divario è chiara: l’ecotossicità delle acque dolci contribuisce all’88% dell’impatto totale del rame, mentre per i biopesticidi predominano i cambiamenti climatici (15-25%) e l’uso di risorse energetiche non rinnovabili (13-16%), legati ai processi produttivi. Nel controllo del vettore, il dato è ancora più eclatante. Il prodotto di riferimento a base di deltametrina ha un punteggio singolo di 2,358, risultando 861 volte più impattante dell’acetamiprid (0,005) e 452 volte più del biopesticida Sankari® (0,003). La quasi totalità (99,9%) dell’impatto della deltametrina è dovuta all’ecotossità delle acque dolci causata dalle emissioni dirette in campo. Sankari®, al contrario, deve il suo modesto impatto principalmente ai cambiamenti climatici (33%) e all’uso di risorse non rinnovabili (15%).

Analisi di dettaglio: dove i biopesticidi eccellono e dove mostrano criticità

Analizzando singoli indicatori, i vantaggi dei biopesticidi sono massimi proprio nelle categorie di tossicità. L’ecotossità delle acque dolci dell’ossicloruro di rame è 129 volte superiore a quella dell’estratto di cipolla e mille volte superiore a quella del PsJN. Per la tossicità umana non cancerogena, il rame è rispettivamente 9 e 28 volte più tossico dei due biopesticidi. Per i prodotti contro il vettore, Sankari® mostra un’ecotossicità delle acque dolci 6 volte inferiore all’acetamiprid e 8019 volte inferiore alla deltametrina. Emergono però dei trade-off ambientali. L’estratto di cipolla presenta un impatto sull’uso del suolo superiore del 32% rispetto al rame, mentre il PsJN ha un impatto sui cambiamenti climatici superiore del 30% rispetto allo stesso benchmark. Questi aumenti sono dovuti principalmente al consumo di energia elettrica (nei processi di distillazione per il recupero dei solventi nell’estratto di cipolla, e nella fase di fermentazione per il PsJN) e all’uso di solventi organici. Per Sankari®, il maggiore impatto sull’uso del suolo deriva dalla produzione dell’acido nonanoico, ottenuto da olio di soia (usato come proxy per l’olio di girasole), che richiede superfici coltivate.

Gestione integrata e analisi di sensibilità: il percorso verso l’ottimizzazione

La gestione integrata della malattia offre ulteriori spunti. La combinazione peggiore in assoluto è quella che associa i due chimici più tossici: ossicloruro di rame e deltametrina (CO_Delt), con un punteggio singolo di 2,667. Al contrario, le soluzioni migliori sono quelle interamente biopesticidi: PsJN associato a Sankari® (0,016) ed estratto di cipolla associato a Sankari® (0,017). Le combinazioni miste (ad esempio biopesticida + chimico) mostrano prestazioni intermedie, suggerendo che anche la sostituzione parziale dei principi attivi più pericolosi porta benefici ambientali misurabili. L’analisi di sensibilità, inoltre, dimostra che le criticità dei biopesticidi sono ampiamente gestibili. Aumentando il recupero dei solventi dall’attuale 74% all’80%, l’impatto climatico dell’estratto di cipolla scende al di sotto di quello del rame. Passando a un’elettricità completamente rinnovabile, le emissioni climalteranti dell’estratto di cipolla e del PsJN si riducono rispettivamente del 40% e del 39%. Infine, riducendo il numero di applicazioni stagionali (oggi fissato a 8 nei trial) si abbassano proporzionalmente tutti gli impatti, rendendo i biopesticidi competitivi anche nelle categorie oggi meno favorevoli.

Conclusioni e implicazioni per le politiche agricole

Questo studio rappresenta la prima evidenza quantitativa che i biopesticidi per Xylella fastidiosa hanno un profilo ambientale marcatamente superiore a quello dei prodotti chimici di sintesi, specialmente per quanto riguarda la tossicità per gli ecosistemi acquatici e per l’uomo. I trade-off osservati su uso del suolo e cambiamento climatico sono limitati e, soprattutto, reversibili attraverso miglioramenti tecnologici già oggi possibili (maggiore efficienza energetica, recupero solventi, energie rinnovabili). Al contrario, la contaminazione da rame, acetamiprid e deltametrina una volta rilasciati nell’ambiente è di fatto irreversibile su scala temporale umana. Questi risultati supportano direttamente gli obiettivi del Green Deal europeo e della strategia Farm to Fork, che mirano a ridurre del 50% l’uso e il rischio dei pesticidi chimici entro il 2030. I biopesticidi, se integrati in piani di gestione sostenibile, possono conciliare la necessità di proteggere gli oliveti da una fitopatia devastante con l’esigenza di preservare la salute dei suoli, delle acque e della biodiversità. Come sottolineano gli autori, integrare il pensiero del ciclo di vita nelle fasi iniziali dello sviluppo di nuovi prodotti fitosanitari è essenziale per evitare che soluzioni innovative spostino il problema ambientale da una categoria all’altra, e per garantire che il controllo delle emergenze fitosanitarie non avvenga a scapito della sostenibilità di lungo termine.

Bibliografia

Appiah-Twum, Hanson and Vlaeminck, Siegfried E. and Kogej, Tina and García-Madero, José Manuel and Zwarts, Liesbeth and Saldarelli, Pasquale and Dongiovanni, Crescenza and de la Torre Ramírez, Jose Manuel and Compant, Stephane and Spiller, Marc, Life cycle assessment of biopesticides and chemical pesticides for managing Xylella fastidiosa in olive trees (2026)