Livelli elevati di CO2 causano carenza di minerali nelle piante con conseguente colture meno nutrienti

“Ci sono molti rapporti in letteratura che mostrano che i livelli di CO₂ previsti alla fine del ventunesimo secolo porteranno a una minore concentrazione di azoto nella maggior parte delle piante, influenzando principalmente il contenuto proteico nei prodotti vegetali”, afferma il primo autore Alain Gojon, direttore della ricerca dell’Istituto nazionale di ricerca francese per l’agricoltura, l’alimentazione e l’ambiente. “È molto importante capire perché la coltivazione di piante con CO₂ elevata ha un effetto così negativo sul contenuto proteico della maggior parte delle colture di base e sul futuro del cibo”.

Le piante utilizzano la fotosintesi per incorporare la CO₂ negli zuccheri da cui traggono la loro energia. Tuttavia, la fotosintesi non fornisce alle piante i minerali chiave di cui hanno bisogno per crescere. Per la maggior parte delle piante, questi minerali, come azoto, fosforo e ferro, vengono raccolti dal terreno attraverso i loro sistemi di radici. L’azoto è particolarmente importante in quanto è un elemento fondamentale per gli amminoacidi che le piante usano per produrre le proteine.

Una carenza di azoto non solo significa che una pianta avrà difficoltà a costruire i suoi tessuti, ma anche che fornirà meno nutrimento all’uomo. “Quello che è chiaro è che la composizione nutritiva delle principali colture utilizzate in tutto il mondo, come riso e grano, è influenzata negativamente dall’aumento di CO₂ . Ciò avrà un forte impatto sulla qualità degli alimenti e sulla sicurezza alimentare globale”, afferma l’autore corrispondente Antoine Martin, ricercatore del Centro nazionale francese per la ricerca scientifica.

“Due principali nutrienti essenziali per l’alimentazione umana possono essere influenzati da questo fenomeno”, aggiunge Gojon. “Il primo sono le proteine ​​costituite dall’azoto. Nei paesi in via di sviluppo questo può essere un grosso problema, perché molte diete in questi paesi non sono ricche di proteine ​​e le piante coltivate con CO₂ elevate possono avere dal 20 al 30% in meno di proteine. Il secondo è il ferro. La carenza di ferro colpisce già circa 2 miliardi di persone in tutto il mondo”.

Al di là dei sistemi alimentari globali, lo stato minerale ridotto delle piante a livelli aumentati di CO₂ atmosferica può portare a un ciclo di feedback negativo per mitigare il cambiamento climatico. “Il pozzo di carbonio terrestre associato a una fotosintesi potenziata può essere limitato se la maggior parte della vegetazione è carente di azoto e altri minerali, il che potrebbe impedire qualsiasi ulteriore aumento della cattura di CO₂ dall’atmosfera”, afferma Gojon.

“Vorremmo davvero capire i meccanismi che sono responsabili degli effetti negativi dell’elevata CO₂ sulla composizione minerale delle piante”, afferma Martin. “Ad esempio, stiamo attualmente esplorando la variazione genetica naturale dietro questi effetti negativi, che potrebbero essere utilizzati in seguito per migliorare il valore nutritivo delle colture in una futura atmosfera di CO_{2 “.}