Rotazioni con Legumi: Il Segreto per Immagazzinare Carbonio nel Suolo a Lungo Termine

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di qualcosa che mi sta molto a cuore: la salute del nostro suolo e come possiamo aiutarlo a combattere il cambiamento climatico. Sembra strano, vero? Eppure, il terreno sotto i nostri piedi ha un potenziale enorme, spesso sottovalutato, per immagazzinare carbonio. E indovinate un po’? Una delle chiavi potrebbe essere più semplice (e verde!) di quanto pensiamo: i legumi!

Il Problema del Carbonio Perduto nei Campi di Grano

Partiamo da un contesto specifico: le zone aride dell’Oregon orientale, negli Stati Uniti. Qui, per decenni, la pratica agricola dominante è stata la monocoltura di grano invernale seguita da un periodo di maggese estivo (il cosiddetto sistema WW-SF, Winter Wheat-Summer Fallow). Questo metodo, che prevede anche lavorazioni frequenti del terreno (aratura convenzionale, CT), ha un grosso difetto: porta a una perdita significativa di carbonio organico dal suolo. Pensateci: il terreno viene lasciato scoperto e lavorato spesso, esponendo la materia organica all’ossidazione e all’erosione. Questo non solo impoverisce il suolo, riducendo la sua fertilità e la capacità di trattenere acqua, ma libera anche CO₂ nell’atmosfera. E considerate che parliamo di una regione importantissima per la produzione di grano negli USA! C’è quindi un grande potenziale “perso” per sequestrare carbonio proprio lì.

La Soluzione Verde: Entrano in Scena i Legumi

E se cambiassimo approccio? Se invece di lasciare il terreno a riposo (maggese), introducessimo una coltura diversa, magari una che fa bene al suolo? È qui che entrano in gioco i legumi, come i piselli primaverili (SP, Spring Pea). L’idea è di alternare il grano invernale con i piselli (rotazione WW-SP). Perché proprio i legumi?

• Fissano l’azoto: Prendono l’azoto dall’aria e lo rendono disponibile nel suolo, riducendo il bisogno di fertilizzanti chimici.
• Producono biomassa: Lasciano più residui vegetali nel campo, che decomponendosi diventano materia organica, quindi carbonio per il suolo.
• Migliorano la struttura del suolo: Le loro radici aiutano a creare un terreno più poroso e stabile.

Per capire se questa idea funzionasse davvero, i ricercatori hanno analizzato dati provenienti da esperimenti a lunghissimo termine (alcuni iniziati addirittura nel 1931!) presso il Columbia Basin Agricultural Research Center (CBARC) in Oregon. Hanno confrontato il sistema tradizionale WW-SF con la rotazione WW-SP, sia con lavorazione convenzionale (CT) sia con la minima lavorazione o semina diretta (No-Till, NT), una pratica conservativa che disturba meno il suolo.

La Sfida dei Dati Storici e la Magia della Spettroscopia

Una delle sfide più grandi negli studi a lungo termine è la coerenza dei dati. Immaginate: metodi di analisi che cambiano nel corso dei decenni, campioni conservati magari in modi diversi… un bel rompicapo! Per superare questo ostacolo, in questo studio hanno usato una tecnica affascinante: la spettroscopia nel medio infrarosso (MIR). In pratica, hanno “scansionato” i campioni di suolo archiviati (alcuni vecchi di decenni!) con la luce infrarossa. Ogni tipo di molecola organica assorbe la luce in modo diverso, creando una sorta di “impronta digitale” del campione. Addestrando dei modelli di machine learning (nello specifico, PLS – Partial Least Squares) con campioni recenti analizzati con metodi moderni, sono riusciti a “tradurre” le impronte digitali dei vecchi campioni, stimando con buona precisione il contenuto di carbonio totale, azoto e persino di specifiche frazioni di carbonio organico, superando le incongruenze dei metodi passati. Geniale, no?

Cosa Ci Dicono i Numeri? I Legumi Battono il Maggese!

E i risultati? Beh, parlano chiaro! Dopo quasi 60 anni di rotazione WW-SP (grano-pisello), il contenuto di carbonio nei primi 30 cm di suolo è aumentato. Parliamo di almeno 0.16 tonnellate di carbonio per ettaro all’anno con lavorazione convenzionale (CT) e ben 0.25 tonnellate per ettaro all’anno con la semina diretta (NT). Al contrario, il sistema tradizionale WW-SF (grano-maggese) ha continuato a perdere carbonio, circa -0.11 tonnellate per ettaro all’anno.
La differenza è netta! L’introduzione dei legumi non solo ferma la perdita di carbonio, ma inverte la tendenza, trasformando il suolo da fonte a “pozzo” di carbonio.

Interessante notare che la pratica No-Till (NT) ha mostrato i benefici maggiori soprattutto nello strato più superficiale del suolo (0-10 cm), dove il carbonio si è accumulato di più rispetto alla lavorazione convenzionale. Sotto i 10 cm, la differenza tra NT e CT nella rotazione con legumi era meno marcata, ma entrambe erano comunque molto meglio del sistema tradizionale con maggese. Questo suggerisce che, anche se la lavorazione minima è ottima per lo strato superficiale, è proprio l’intensificazione colturale (cioè, coltivare qualcosa invece di lasciare il campo vuoto) con i legumi a fare la differenza più grande nel bilancio totale del carbonio nel profilo esplorato.

Non Solo Carbonio Totale: La Magia della Frazione MAOM

Ma c’è di più. Il carbonio nel suolo non è tutto uguale. Esistono frazioni più “labili”, che si decompongono facilmente, e frazioni più “stabili”, che possono rimanere lì per decenni o secoli. Una delle frazioni più stabili è chiamata MAOM (Mineral-Associated Organic Matter), ovvero la materia organica associata ai minerali del suolo. È come se il carbonio venisse “incollato” alle particelle minerali, rendendolo meno accessibile ai microbi che lo decompongono.
Ebbene, lo studio ha rivelato che il sistema tradizionale WW-SF era particolarmente dannoso per questa frazione stabile, mostrando una perdita significativa di carbonio MAOM nel tempo (circa -0.28 t C ha⁻¹ yr⁻¹!). Invece, la rotazione grano-pisello, specialmente sotto No-Till (NT), non solo ha protetto questa frazione, ma ne ha aumentato significativamente il contenuto. Pensate che il passaggio dal sistema WW-SF al sistema WW-SP con NT ha portato a un aumento del 60% del carbonio sequestrato proprio in questa frazione super stabile (MAOM)! Questo è fondamentale, perché significa che il carbonio immagazzinato grazie ai legumi è più “sicuro” e duraturo.

Dallo Studio all’Impatto Reale: Un Piccolo Passo per l’Oregon, un Grande Passo per il Clima?

Ok, i risultati sono promettenti a livello sperimentale, ma che impatto possono avere nel mondo reale? I ricercatori hanno fatto una stima. Considerando l’area specifica dello studio (un sotto-bacino che rappresenta meno dell’1% dei terreni coltivati dell’Oregon), l’adozione diffusa della rotazione con legumi al posto del sistema grano-maggese potrebbe sequestrare abbastanza carbonio da compensare circa lo 0.20% delle emissioni annuali di CO₂ del settore agricolo dell’intero stato dell’Oregon. Non sembra tantissimo? Beh, considerate che è solo una piccola area! Immaginate il potenziale se pratiche simili venissero adottate su scala più vasta, in Oregon e in altre regioni aride del mondo con agricoltura simile. Ogni piccolo contributo conta! Convertendo il carbonio sequestrato in CO₂ equivalente, si stima un potenziale di riduzione delle emissioni tra 0.58 e 0.94 tonnellate di CO₂ equivalente per ettaro all’anno passando dal sistema tradizionale a quello con legumi (specialmente NT).

Soldi o Sostenibilità? Il Dilemma del Mercato del Carbonio

Qui arriva un punto cruciale: l’economia. Esistono mercati volontari del carbonio dove gli agricoltori potrebbero, in teoria, essere pagati per il carbonio che sequestrano nel suolo. Fantastico, no? Il problema è che, al momento, i prezzi offerti (circa 20-30 dollari per tonnellata di CO₂e) sono spesso troppo bassi per coprire i costi aggiuntivi o i rischi percepiti dagli agricoltori nel cambiare pratiche consolidate. Anche con le proiezioni più ottimistiche per il 2030 (63-127 dollari per tonnellata), i ricavi derivanti dai crediti di carbonio potrebbero non essere sufficienti a incentivare una adozione su larga scala basata solo sul profitto.
Questo ci dice una cosa importante: anche se il mercato del carbonio può aiutare, non possiamo fare affidamento solo su quello. I veri benefici di queste pratiche vanno oltre il semplice sequestro di carbonio e il potenziale guadagno economico. Parliamo di:

• Miglioramento della salute e della fertilità del suolo a lungo termine.
• Maggiore resilienza delle colture alla siccità.
• Riduzione dell’erosione.
• Minore dipendenza dai fertilizzanti azotati.
• Promozione della biodiversità nel suolo.

Insomma, si tratta di investire nella sostenibilità complessiva dell’azienda agricola e dell’ambiente.

Un Futuro più Fertile e Meno Inquinato

Cosa mi porto a casa da questo studio? Che anche in condizioni difficili come quelle delle zone aride, abbiamo strumenti concreti per migliorare i nostri suoli e dare una mano al clima. Eliminare il maggese e introdurre legumi nelle rotazioni, magari abbinando il tutto a pratiche di minima lavorazione, è una strategia vincente. Non risolverà da sola il cambiamento climatico, certo, ma è un pezzo importante del puzzle. Dimostra che l’agricoltura può essere parte della soluzione, non solo del problema. E ci ricorda l’importanza di guardare al suolo non come a un semplice supporto inerte, ma come a un ecosistema vivo e dinamico, capace di regalarci grandi benefici se lo trattiamo con cura. La strada è tracciata, ora sta a noi percorrerla!

Fonte: Springer