La diversità di specie nei campi agricoli favorisce il sequestro di carbonio

L’università di Helsinki: nei campi d’orzo l’applicazione di altre colture favorisce l’aumento del sequestro di carbonio modulando le relazioni tra i microbi

di Matteo Cavallito

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La crescita della biodiversità nei suoli agricoli favorisce l’aumento della biomassa vegetale e migliora le interazioni pianta-microbo, due fattori che favoriscono lo stoccaggio del carbonio. Lo sostiene uno studio dell’Università di Helsinki. L’indagine si è concentrata soprattutto sulla capacità delle piante di influenzare la struttura e il funzionamento delle comunità microbiche nel sottosuolo così come l’efficienza di utilizzo del carbonio a livello delle radici.

Lo studio sull’orzo

L’esistenza di una relazione positiva tra il numero di specie vegetali e la presenza di alcune funzioni dell’ecosistema, come il sequestro di carbonio nel suolo, è già stata ampiamente dimostrata in via sperimentale, spiegano i ricercatori finlandesi. Tra i campi che emulano le comunità vegetali selvatiche e gli ecosistemi agricoli, tuttavia, vi sono molte differenze a cominciare dalla presenza in questi ultimi di una singola specie dominante.

Per verificare la validità della relazione tra biodiversità e funzionalità del sistema, gli autori hanno condotto una prova su alcuni terreni già oggetto di un precedente esperimento – denominato “TwinWin” – sugli effetti della semina di un mix di specie diverse.

“In questo caso, l’orzo è stato piantato come coltura principale e trattato con 80 kg per ettaro di fertilizzante azotato in un anno”, spiega lo studio. “Il progetto sperimentale TwinWin comprende orzo piantato in monocoltura con erbicida (4 parcelle) e senza erbicida (8 parcelle) o con livelli crescenti di diversità di piante seminate sotto la superficie (1, 2, 4 e 8 specie)”. La rapidità con cui i microbi del suolo hanno risposto positivamente alla diversità delle piante, anche in presenza della specie dominante, ha sorpreso gli stessi ricercatori.

I microbi fanno crescere il sequestro del carbonio

Gli autori, in particolare, hanno osservato un contenuto di carbonio organico più elevato a livello della rizosfera – la zona delle radici – notando una maggiore diversità di specie sotterranee che accompagnano l’orzo. Un fatto coerente con i risultati degli studi precedenti: “La diversità delle piante può far aumentare l’apporto di biomassa vegetale nel suolo grazie a una maggiore produttività, il che potrebbe spiegare perché nelle comunità vegetali più diversificate si osserva un contenuto più elevato di carbonio organico totale nel suolo”, si legge nello studio.

I microbi, ricordano i ricercatori, sono regolatori chiave delle riserve di carbonio del suolo: “per questo motivo, comprendere l’influenza esercitata sulla loro fisiologia dalla produttività, dalla composizione e dalla diversità delle piante è di estrema importanza”.

E ancora: “In questo caso, abbiamo utilizzato analisi di rete per cogliere come un gradiente di diversità vegetale impatti sulle potenziali associazioni all’interno delle comunità microbiche batteriche e fungine nella rizosfera dell’orzo”, proseguono gli autori. “Nel complesso, i nostri risultati suggeriscono che la diversità delle piante fa aumentare le associazioni positive all’interno della comunità batterica rispetto a quelle negative”.

Clima: i suoli agricoli devono essere parte della soluzione

L’espansione e l’intensificazione dell’agricoltura, osserva lo studio, hanno portato a una perdita di carbonio nel suolo. Dal momento che gli agroecosistemi coprono oltre il 40% della superficie terrestre, prosegue quindi la ricerca, ecco che essi devono essere “parte della soluzione messa in atto per la mitigazione del cambiamento climatico”. Lo sviluppo di pratiche di gestione efficienti per massimizzare il sequestro di carbonio nel suolo, tuttavia, è attualmente limitato anche a causa della scarsa comprensione delle stesse interazioni tra le piante e i microorganismi.

“Le nostre scoperte indicano che la promozione della diversità vegetale in agricoltura potrebbe essere una strategia efficace per migliorare il sequestro del carbonio nei suoli agricoli”, dichiara Anna-Liisa Laine, ricercatrice della Facoltà di Scienze biologiche e ambientali dell’Università di Helsinki e co-autrice della ricerca. “In pratica, anche un piccolo miglioramento della capacità di ritenzione del carbonio nei campi può essere significativo, considerando l’ammontare della quota di terreno destinata alla produzione di cibo a livello globale”.