Gli ultrasuoni misurano l’impatto della siccità sulle piante

Un nuovo dispositivo elaborato da un gruppo di ricercatori lituani e spagnoli consentirebbe di rilevare l’alterazione prodotta dalla siccità su alcuni parametri chiave dello stato fisiologico della pianta

di Matteo Cavallito

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La siccità genera cambiamenti biochimici e fisiologici nelle piante, riducendo i livelli di nutrienti e danneggiando l’ecosistema. Questi fenomeni, ricordano gli esperti, hanno anche ripercussioni sulla salute umana e sulla vulnerabilità dei mezzi di sussistenza ma il loro impatto, al tempo stesso, è spesso difficile da valutare. I metodi esistenti, infatti, possono essere dannosi per la pianta e in molti casi richiedono molto tempo prima di restituire risultati. Alcuni ricercatori della Kaunas University of Technology (KTU), in Lituania, però, ritengono ora di aver trovato una soluzione.

Per i vigneti ma non solo

A raccontarlo è Linas Svilainis, professore e co-autore di un nuovo dispositivo che, spiega in una nota diffusa dallo stesso ateneo lituano, promette di risolvere i problemi di impatto e di durata associati ai sistemi tradizionali di monitoraggio dello stato delle piante. Realizzato in collaborazione con il Consiglio Nazionale delle Ricerche spagnolo (CSIC) e il Centro di Ricerca e Tecnologia Agroalimentare di Aragona (CITA) lo strumento utilizza ultrasuoni senza contatto su una foglia non tagliata per valutarne le caratteristiche.

L’idea iniziale era quella di sviluppare un sistema di controllo per le piante di vite che, spiegano i ricercatori, sono particolarmente vulnerabili alla siccità per via delle loro radici poco profonde che ne limitano la capacità di estrazione di acqua dal terreno.

La carenza di apporto idrico, peraltro, può influire sui livelli di zucchero e di acidità dell’uva impattando negativamente sulla qualità e il gusto del vino. Nel corso del tempo i ricercatori hanno scoperto che lo strumento realizzato si adattava anche alle altre piante. “Il nostro dispositivo è in grado di ricavare le proprietà meccaniche della foglia dalle misurazioni a ultrasuoni, consentendo ai botanici di analizzare lo stato fisiologico delle piante”, spiega Svilainis.

Il ruolo degli ultrasuoni

Lo strumento, in particolare, misura in questo modo aspetti come la frequenza di risonanza, lo spessore, la densità e l’attenuazione della pianta. Secondo gli autori, tali misurazioni sono correlate a parametri chiave dello stato fisiologico della pianta, tra cui il potenziale e il contenuto idrico che evidenziano, ovviamente, lo stress da siccità.

A tutto questo si aggiunge la possibilità di registrare in tempo reale elementi chiave come le variazioni istantanee di temperatura che sfuggono tipicamente ai termometri tradizionali (essendo questi ultimi troppo lenti per rilevarle).

“Invece di inserire un sensore di pressione nel tronco di una pianta, ad esempio, utilizziamo una tecnologia non invasiva e senza contatto”, spiega Svilainis. “Si tratta di uno strumento leggero e comodo e i risultati arrivano immediatamente. Con gli altri dispositivi, le foglie devono essere tagliate e portate in laboratorio, il che richiede tempo, mentre in questo caso possiamo ottenere i risultati direttamente sul campo”.

Un nuovo strumento per il monitoraggio della siccità

Il dispositivo, spiega la nota, ha ottenuto un brevetto lituano e i suoi autori hanno presentato domanda per ottenere lo stesso riconoscimento all’Ufficio europeo competente. Progettata per le foglie di grandi dimensioni (più di 3 cm di diametro), l’invenzione potrà essere sviluppata ulteriormente in futuro per estenderne l’applicazione ad altre piante e contribuire così al monitoraggio di un fenomeno che sta diventando sempre più frequente a livello continentale.

Dal 2018, ha spiegato  lo scorso anno l’Agenzia Europea per l’Ambiente (EEA), oltre il 50% del suolo europeo è stato colpito da condizioni di siccità estrema.

“Le proiezioni climatiche a lungo termine indicano che l’Europea meridionale e centrale diventeranno ancora più secche e calde nel corso del XXI secolo”, aveva scritto nell’occasione la EEA. “Le conseguenze per il settore agricolo saranno devastanti. Le perdite economiche totali, previste in tutti i settori economici a causa dell’aumento della siccità, cresceranno entro fine secolo dagli attuali 9 miliardi di euro fino a 25 miliardi“. Una stima associata a un riscaldamento globale limitato all’obiettivo fissato dagli Accordi di Parigi (1,5 °C in più rispetto ai livelli pre-industriali) che, nello scenario peggiore (+3°C) potrebbe essere corretta al rialzo fino a 45 miliardi di euro.