Cambiamenti climatici, produzione e qualità dei prodotti agricoli: il caso del frumento duro

Cos'è
Il progetto “DuCO”, finanziato da AGER, il fondo promosso dalle Fondazioni in rete per la ricerca scientifica in campo agroalimentare, è finalizzato a comprendere come dovrà cambiare la nostra agricoltura, in particolare quella del frumento duro, per fare fronte ai cambiamenti climatici.

Perché
La produzione di CO₂ da parte dell'uomo è aumentata a partire dalla rivoluzione industriale per l'uso dei combustibili fossili e per la conseguente antropizzazione del territorio. La CO₂ di per sé non è nociva né tossica, ma un'alta concentrazione in atmosfera produce quel fenomeno conosciuto come effetto serra, che porta al riscaldamento globale. L'anidride carbonica tuttavia è anche l'alimento principale delle piante che attraverso la fotosintesi usano la CO₂ per produrre gli zuccheri, come l'amido e la cellulosa che stanno alla base delle produzioni vegetali. Attualmente la concentrazione di CO2 in atmosfera è di circa 400 parti per milione (ppm), il suo valore però salirà a 570 ppm nel 2050. Come reagiranno le piante a questo aumento? Come cambieranno la produzione del frumento duro e la qualità della pasta nei prossimi 40 anni?

Gli obiettivi
Il progetto DuCO si propone di valutare come l'aumento della concentrazione di CO₂ andrà a modificare la produzione del frumento duro e la qualità della materia prima con cui si produce la pasta. Solo una attenta sperimentazione oggi può consentire di prevedere gli effetti futuri dell'aumento di concentrazione di CO₂ nell'atmosfera e di preparare nuove piante adatte alle future condizioni climatiche.

Come
Il sistema Free Air Carbon dioxide Enrichment (FACE) è un'infrastruttura che consente di “fumigare” CO₂ gassosa direttamente sulle coltivazioni in aree circoscritte del campo, in modo controllato. Per il progetto DuCO sono stati creati 4 ottagoni di 14m di diametro ciascuno all'interno dei quali la concentrazione di CO₂ è stata mantenuta costante a 570 ppm, pari a quella prevista per il 2050.
All'interno di ogni campo ottagonale sono state seminate 12 varietà di frumento duro tra cui alcuni genotipi antichi come Cappelli e altri più moderni utilizzati nella filiera pastaria per l'alto contenuto proteico. La sperimentazione è stata portata avanti per le due annate 2011‐2012 e 2012‐2013.

I risultati
Il confronto tra le varietà cresciute in condizioni di CO₂ elevata e CO₂ ambientale ha evidenziato un effetto generale sulla produzione e su alcuni dei principali parametri qualitativi (contenuto proteico, indice di glutine).
Tuttavia i risultati ottenuti dimostrano che varietà diverse rispondono in modo diverso all'aumento di CO₂ atmosferica e quindi un’idonea selezione varietale potrà consentire di meglio adattare la coltura del frumento.

Programma

Ore 10.00
Interventi introduttivi

Luigi Nicolais, Presidente CNR

Giuseppe Alonzo, Presidente CRA

Ugo Dozzio Cagnoni, Presidente del Comitato di gestione AGER

Francesco Loreto, Direttore Dipartimento Agroalimentare CNR

Elisabetta Lupotto, Direttore Dipartimento Biologia e Produzione Vegetale CRA

10.30 Presentazione dei risultati

Luigi Cattivelli
CRA ‐ Centro di ricerca per la genomica, Fiorenzuola d’Arda (PC)
L’impianto FACE di CRA e CNR: strategia sperimentale e dati complessivi

Alessandro Zaldei
CNR ‐ IBIMET, Firenze
La tecnologia FACE

Franz Badeck
CRA ‐ Centro di ricerca per la genomica, Fiorenzuola d’Arda (PC)
Diversità genetica in risposta all’innalzamento della CO₂ atmosferica

Clara Fares
CRA ‐ Centro di ricerca per la cerealicoltura, Foggia
L’effetto dell’innalzamento della CO₂ sulla qualità del frumento duro e della pasta

Edoardo Puglisi
Università Cattolica, Piacenza
L’effetto dell’innalzamento della CO₂ sui microrganismi del suolo

Giovanni Giuliano
ENEA Casaccia, Roma
Risposta metabolica all’innalzamento della CO₂

Caterina Marè
CRA ‐ Centro di ricerca per la genomica, Fiorenzuola d’Arda (PC)
Risposta genica all’innalzamento della CO₂

Franco Miglietta
CNR ‐ IBIMET, Firenze
Il futuro della ricerca sui cambiamenti climatici

12.00 Discussione

L’aumento della CO₂ atmosferica determina un innalzamento della temperatura media del pianeta e conseguenti cambiamenti del clima, tuttavia costituisce anche una maggiore risorsa per le piante. Come possiamo evitare gli effetti negativi dei cambiamenti climatici e sfruttare l’innalzamento della CO₂ atmosferica per sfamare il pianeta? Dobbiamo cambiare le piante che coltiviamo in vista dei prossimi scenari climatici?

Ne discutono:
Franco Miglietta (CNR‐IBIMET), Michele Stanca (UNASA), Francesco Loreto (CNR), Elisabetta Lupotto (CRA), Francesco Salamini (Fondazione Edmund Mach)
Coordina la discussione:
Davide Ederle (Direttore di Prometeus magazine)

 

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