Intervenire sulla fotosintesi per superare l’immobilismo climatico?

L’immobilismo climatico dei nostri tempi è, senz’ombra di dubbio, il nostro primo nemico. Quello che sappiamo è che non si tratta semplicemente di ridurre le immissioni di carbonio, ma si tratta di eliminare ogni anno – secondo le stime del Gruppo intergovernativo sul cambiamento climatico – dieci miliardi di tonnellate di carbonio dall’atmosfera solo per mantenere costante il livello di temperatura globale. Tra le tante soluzioni auspicate, tanto banale quanto congeniale, può essere quella di piantare alberi. Aumentare la superficie verde sul pianeta sembra essere un obiettivo comune per immagazzinare nei tronchi degli alberi sempre più carbonio. È anche vero che però piantare oggi vuol dire riscontrare benefici non subito ma tra venti/trent’anni, in base a quanto riportano diversi articoli scientifici. E se il tempo è un altro nostro nemico, la startup americana Living Carbon vuol provare a combatterlo.

Il punto di partenza è la fotosintesi, quel processo chimico responsabile della vita sulla Terra. Si verifica quando le piante assorbono la luce solare convertendola in energia e altre sostanze organiche che costituiscono i composti della materia vivente. Tuttavia, non è un processo perfetto perché può succedere che le piante non catturino grandi quantità di energia solare che cade sulle loro foglie rallentando il processo di crescita e la potenziale capacità di assorbimento di Co2. Dunque, l’idea della startup con sede a San Francisco è stata quella di modificare geneticamente le piante per innescare delle reazioni di fotosintesi più precise e complete. Ma come?

Il piano bio-ingegneristico è iniziato da una ricerca della University of Illinois Urbana-Champaign che aveva individuato l’enzima RuBisCO, reo sia di catturare carbonio che di commettere impropriamente alcuni legami con l’ossigeno durante la fotosintesi che produceva una sostanza tossica detto fosfoglicolato e dal momento che la pianta processava il materiale, perdeva inevitabilmente zuccheri e rilasciava carbonio nell’aria. Il fenomeno collaterale alla fotosintesi in cui, quindi, un quarto del carbonio assorbito viene sprecato viene detto fotorespirazione. I ricercatori, dunque, inserirono dei geni nelle piante di tabacco che consentirono la conversione della tossina in zucchero, ottenendo una crescita superiore del 25%.

In quel momento, Living Carbon scelse di iniziare le proprie sperimentazioni e cominciò con i pioppi, alberi utili per il risanamento ambientale soprattutto per la loro abilità di ridurre le tossine industriali, incorporando nel loro genoma geni aggiuntivi provenienti dalle alghe e dalla zucca capaci di scomporre con meno energia il fosfoglicolato e di riciclare alcuni degli zuccheri creati dal processo. Subito i risultati dei pioppi potenziati furono brillanti. Ancor più brillanti delle piante da tabacco. Oltre alla crescita più rapida, l’aumento di altezza e volume, dedotte anche dalle misurazioni del diametro del fusto, sono state vertiginose, segnalando un incremento del 53% nella produzione di biomassa.

Dopo le prime colture effettuate nelle serre dell’azienda, il team di Living carbon ha già piantato 468 dei suoi alberi con fotosintesi potenziata nell’Oregon centrale, nel quadro di una sperimentazione sul campo in collaborazione con la Oregon State University, promettendosi di analizzare la velocità di crescita degli alberi su periodi di tempo più lunghi e anche il loro comportamento in ambienti diversi. Mentre a febbraio 2023, i dipendenti della startup hanno piantato filari dei nuovi pioppi nel sud della Georgia. Tuttavia, non è un affare del tutto privato perché d’altronde il riscaldamento climatico è un problema globale, se non locale, e infatti nel 2021 Living Carbon ha ricevuto una sovvenzione di 500mila dollari dal Dipartimento dell’energia statunitense, che si vanno ad aggiungere a un round di investimenti pari a 36 milioni di dollari.

Il problema però è che lo studio della Living Carbon ha riportato pubblicamente solo i risultati dei test nelle serre durati pochi mesi, ma non ha pubblicato alcun articolo sottoposto a peer-review. A maggior ragione, la comunità scientifica internazionale ha sollevato alcuni dubbi sui possibili effetti negativi che riguardano l’immissione di specie alterate fra alberi normali e i rischi dovuti all’adattamento di animali e insetti ai nuovi arbusti. È stata chiara però la spiegazione del ricercatore forestale Giorgio Vacchiano durante una puntata del podcast News dal pianeta Terra: “I pioppi utilizzati da Living Carbon sono tutte femmine, quindi non possono produrre polline. Potrebbero essere impollinati da altri pioppi di varianti selvatiche, ma normalmente non si incrociano con le specie native nel sud degli Stati Uniti.” I pioppi, peraltro, verrebbero piantati attorno ad alberi autoctoni per evitare gruppi di alberi geneticamente identici, le cosiddette monocolture.

È normale invece che bisognerà attendere ulteriori studi, in tempi di sperimentazione maggiore, per intuire se gli alberi hanno dato quest’effetto perché in fase semenzale e se avranno una crescita costante anche in fase di invecchiamento, o se rischiano di rallentare la crescita, ammalarsi e diffondere tutto il carbonio nell’atmosfera una volta marciti. C’è un ulteriore pericolo, quello dell’outcrossing, cioè della contaminazione tra gli alberi e le altre colture e della alterazione degli ecosistemi esistenti con l’eventuale produzione di nuove specie invasive. E non è da escludere nemmeno un potenziale danno per la salute umana se gli alberi biotech producano allergeni, tossine o agenti cancerogeni che possono colpire le persone che consumano i loro prodotti o entrano in contatto con essi. La questione delle piante geneticamente modificate resta controversa, e negli USA solo due esemplari sono stati approvati, due varietà di alberi da papaya e prugne resistenti ai virus.

C’è però anche chi come Richard Buggs, biologo evolutivo che studia la salute delle piante ai Kew Gardens di Londra, sostiene che da implementare sarebbe il metodo tradizionale, senza ricorrere all’ingegneria. Generalmente coltivare significa ibridare due varietà attraverso l’impollinazione incrociata, fecondando i fiori di un albero con il polline di un altro, o rafforzare un tratto vantaggioso all’interno di una specie autoimpollinando una pianta con quel tratto, anche se si tratta di operazioni che richiedono molto più tempo.
Nell’agricoltura il dibattito tra le coltivazioni naturali e l’ingegneria genetica è vivo da mezzo secolo, e ora anche nella silvicoltura se ne inizia a discutere. La crisi climatica ci costringe a esplorare tutte le strade possibili per assicurarci un pianeta ancora abitabile, ed è nostro dovere farlo. L’ingegneria genetica sembra una di queste. Alberi più alti, con più foglie, più voluminosi. Alberi potenziati che, se esclusi effetti negativi, saranno una risorsa.