Il cambiamento climatico e il suo impatto sui batteri benefici per le piante
Un recente studio internazionale, condotto da un gruppo di scienziati tra cui il professor Francisco Dini-Andreote, ha messo in luce come il cambiamento climatico possa avere effetti negativi sulla presenza di batteri benefici per le piante, con possibili ripercussioni sulla produttività degli agroecosistemi e sulla sicurezza alimentare. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature Food.
La ricerca sui batteri benefici per le piante
Caratterizzazione delle comunità microbiche
Il team di ricerca ha esaminato la distribuzione e l’abbondanza dei batteri benefici per le piante (PBB) prelevati da suoli di diverse parti del mondo. Attraverso l’analisi dei dati del Progetto Microbioma della Terra, gli scienziati hanno identificato i microbi che offrono servizi essenziali alle piante, come il controllo biologico dei parassiti, la promozione della crescita e la resistenza a condizioni di stress.
Il concetto di ologenoma
Dini-Andreote ha spiegato che i microbi associati alle piante costituiscono un’estensione delle capacità metaboliche delle stesse, spesso descritte come “il secondo genoma delle piante”. Questa idea si rifà al concetto di ologenoma, che considera l’insieme dei geni di un organismo e del suo microbioma associato per trarre conclusioni sulla salute e l’evoluzione dell’organismo stesso.
Impatto del clima sulla distribuzione dei PBB
L’analisi ha evidenziato diverse tendenze nella diversità dei PBB, con livelli più elevati di diversità e ricchezza nelle latitudini inferiori, e la più alta concentrazione riscontrata in Nord America e Africa. È emerso che le condizioni ambientali locali, in particolare il clima, sono forti indicatori della composizione delle comunità di PBB, influenzando significativamente la loro distribuzione.
Modellazione degli scenari climatici futuri
Per comprendere come le abbondanze e le distribuzioni dei PBB possano evolvere nel corso del prossimo secolo, i ricercatori hanno modellato diversi scenari climatici basati sulle proiezioni del Panel Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici. In uno scenario che prevede un triplicarsi delle emissioni di gas serra entro il 2075, il modello ha previsto un calo dello 0,60 percento dei PBB associati al biocontrollo e alla resistenza allo stress in l’80 percento delle regioni globali.
Implicazioni e prospettive future
Validazione sperimentale dei modelli
Dini-Andreote ha sottolineato l’importanza di validare sperimentalmente i modelli predittivi, ad esempio esponendo sistemi pianta-suolo a condizioni di riscaldamento o siccità in ambienti controllati e valutando i cambiamenti nelle comunità di PBB rispetto ai controlli.
Innovazioni agricole e sicurezza alimentare
I ricercatori auspicano che i risultati dello studio possano stimolare l’innovazione agricola e applicazioni pratiche per migliorare la sicurezza alimentare. Tuttavia, è improbabile che tali innovazioni includano l’uso di probiotici del suolo per ripristinare i PBB, data la necessità di applicazioni continue e altri svantaggi.
Strategie alternative
Come alternativa, Dini-Andreote propone di sviluppare strategie per modificare geneticamente le colture affinché producano composti che nutrano i microbi benefici, permettendo alle piante di reclutare questi batteri senza l’uso di probiotici esterni.
Importanza della ricerca sui microbiomi
Dini-Andreote spera che lo studio possa fungere da stimolo per ulteriori ricerche empiriche sui PBB. Seth Bordenstein, direttore del One Health Microbiome Center e professore di biologia e entomologia, ha elogiato il lavoro svolto, evidenziando l’importanza di esplorare la frontiera dei microbiomi.
In conclusione, lo studio evidenzia la necessità di comprendere meglio l’impatto del cambiamento climatico sui batteri benefici per le piante e di sviluppare strategie innovative per proteggere e potenziare gli agroecosistemi in un futuro sempre più incerto.