Varietà resilienti al clima – come l’agricoltura si adatta ai cambiamenti climatici
Le estati diventano più calde, i periodi di siccità più lunghi, la pioggia non cade affatto o cade a catinelle. Gli agricoltori di tutto il mondo avvertono gli effetti del cambiamento climatico. Un fenomeno particolarmente pericoloso è il calo dei raccolti di molte colture alimentari importanti. Proprio il mais, il riso e la soia, alimenti di base per miliardi di persone, reagiscono in modo sensibile all'aumento delle temperature e alla crescente carenza d'acqua. Gli scienziati avvertono: già nei prossimi 20 anni le rese globali potrebbero subire cambiamenti drammatici.
Tuttavia, l’agricoltura non è inerme di fronte a questi cambiamenti.
Grazie a nuove varietà, a metodi di selezione innovativi e a strategie colturali adattate, è possibile contrastare efficacemente questa evoluzione.
Nuovi metodi di coltivazione per piante resilienti
Da millenni le piante crescono nelle zone climatiche più disparate: dalle steppe aride ai rigogliosi prati di montagna fino alle umide foreste tropicali. Molte di esse si sono adattate in modo naturale a condizioni estreme. È proprio questo che la ricerca moderna sfrutta per rendere più robuste le piante coltivate. Con l'aiuto di metodi moderni, decodifica e ottimizza il codice genetico delle piante, rendendole così più resistenti.
Sembra fantascienza e una visione futuristica? In realtà, l'uomo ha sempre utilizzato l'allevamento selettivo per aumentare i raccolti. Oggi, tuttavia, questo processo è più preciso ed efficiente.
Dalla selezione intelligente all'editing genomico
L'obiettivo è quindi quello di ottenere piante in grado di sopravvivere a periodi di siccità più lunghi, che necessitano di meno acqua e che garantiscano comunque raccolti stabili.
Risultati particolarmente promettenti sono stati ottenuti con il cosiddetto metodo dello smart breeding. Specie coltivate o selvatiche ormai dimenticate da tempo possiedono spesso caratteristiche preziose, come una migliore capacità di immagazzinare l'acqua, radici più profonde o una maggiore resistenza al calore e alle malattie. I ricercatori cercano specificamente queste colture e le incrociano con varietà esistenti. A tal fine vengono utilizzati marcatori molecolari che indicano se una pianta possiede determinati geni che aumentano la sua resistenza alla siccità o al calore. L'incrocio dà origine a nuove varietà più robuste, più produttive e meglio adattate alle mutate condizioni ambientali.
Il grande vantaggio: mentre i metodi di coltivazione tradizionali richiedono spesso decenni, con lo Smart Breeding è possibile sviluppare in pochi anni nuove varietà in grado di resistere meglio alle sfide poste dal cambiamento climatico.
Ciò è possibile in modo ancora più rapido e preciso grazie al genome editing con CRISPR/Cas. A differenza dello smart breeding, questo metodo consente di modificare in modo mirato singoli geni all'interno di una pianta senza aggiungere geni estranei. Il patrimonio genetico naturale viene quindi ottimizzato, in modo simile a quanto avviene in natura attraverso mutazioni o secoli di selezione, solo che in modo più rapido.
Un esempio di applicazione riuscita del genome editing è l'adattamento del riso a periodi di siccità estrema. Nei primi esperimenti, i ricercatori sono riusciti a ridurre il numero di stomi sulle foglie. Questi piccoli pori regolano lo scambio gassoso della pianta, ma sono anche il punto principale attraverso il quale l'acqua evapora. Meno stomi significano meno perdita d'acqua, il che permette alla pianta di resistere più a lungo senza pioggia. Esperimenti simili sono attualmente in corso con grano, mais e soia.
Sorgo e miglio al posto del mais? Nuove colture per un nuovo clima
Tuttavia, uno sguardo ai campi in piena estate mostra un quadro preoccupante: frutti secchi, steli marroni, foglie appassite. Mais, grano e riso sono le colture che risentono maggiormente dell'aumento delle temperature e della crescente siccità. Ma proprio questi cereali sono tra le colture più importanti al mondo... occorrono urgentemente alternative per soddisfare il fabbisogno alimentare.
Da alcuni anni, quindi, l'attenzione si sta spostando su altre colture, in particolare il miglio e il sorgo. Poiché queste piante sono in grado di sopravvivere a lunghi periodi di siccità, vengono coltivate da secoli nelle regioni calde e aride – e ora anche da noi. Gli agricoltori della regione dell'Enzkreis (Baden-Württemberg) stanno puntando sempre più sul miglio: mentre la siccità dello scorso anno ha messo in ginocchio il mais in gran parte della Foresta Nera settentrionale, questo cereale a chicco piccolo ha resistito senza problemi.
I legumi come fagioli, piselli, ceci e lenticchie sono resistenti quanto le graminacee. Richiedono meno acqua rispetto a molte altre colture e migliorano inoltre la qualità del suolo. Grazie alla loro capacità di fissare l'azoto dall'aria, arricchiscono il suolo di sostanze nutritive, riducendo così la necessità di fertilizzanti artificiali. Ciò li rende appetibili per i sistemi di coltivazione sostenibili.
Più raccolto con meno acqua: un nuovo approccio all'irrigazione
Tutte queste misure contribuiscono già a rendere le aziende agricole più resistenti agli effetti dei cambiamenti climatici. Rimane tuttavia una sfida: la crescente scarsità d'acqua.
L'acqua è la risorsa più preziosa in agricoltura: circa il 70% dell'acqua dolce mondiale viene utilizzata per l'irrigazione dei campi e, a seconda della regione, questa percentuale può arrivare fino al 90%. Tuttavia, con il cambiamento climatico, i periodi di siccità e le carestie stanno aumentando, le precipitazioni stanno diventando più irregolari e in molti luoghi il livello delle falde acquifere sta diminuendo. Una possibile soluzione? Un uso più efficiente dell'acqua.
I sistemi di irrigazione sostenibili, come l'irrigazione a goccia o l'accumulo dell'acqua piovana, aiutano a risparmiare acqua.
I sistemi di irrigazione sostenibili, come l'irrigazione a goccia o l'accumulo dell'acqua piovana, aiutano a utilizzare l'acqua in modo più mirato e a ridurre al minimo le perdite. L'irrigazione a goccia, che eroga l'acqua goccia a goccia direttamente alle radici delle piante, può ridurre il consumo fino al 50%, mantenendo invariati o addirittura aumentando i raccolti. Questa tecnica è già utilizzata con successo in paesi con estrema siccità, tra cui Israele e California, e potrebbe essere utilizzata maggiormente in Europa in futuro.
Inoltre, stanno acquisendo importanza i sistemi di irrigazione intelligenti che si basano sui dati meteorologici e sui sensori di umidità del suolo. Essi adattano con precisione la quantità d'acqua alle esigenze delle piante e impediscono l'evaporazione inutile.
Ma non sono solo le innovazioni tecniche ad aiutare a risparmiare acqua. Anche le misure di miglioramento del suolo, come la pacciamatura, la lavorazione minima del terreno o l'uso mirato di materiale organico, contribuiscono a ridurre l'evaporazione dell'acqua e a mantenere l'umidità nel terreno più a lungo. Nelle regioni particolarmente aride, gli agricoltori ricorrono anche all'agroforestazione, che consiste nel piantare alberi che forniscono ombra nei campi per ridurre l'evaporazione e influenzare positivamente il microclima.
Il futuro dell'agricoltura è flessibile
Il cambiamento climatico pone l'agricoltura di fronte a nuove sfide, ma i moderni metodi di coltivazione, le varietà resistenti al clima e i concetti di irrigazione sostenibile offrono soluzioni per garantire i raccolti a lungo termine.
È fondamentale mettere rapidamente in pratica queste conoscenze. La stretta collaborazione tra ricerca agricola e agricoltura sta diventando sempre più importante, dallo sviluppo di nuove varietà alla loro concreta applicazione nei campi. L'agricoltura continuerà a evolversi: prima si utilizzeranno soluzioni innovative, più sarà resiliente per il futuro.