di Jacopo Cirillo

Il Pakrasi Lab è un gruppo di ricerca della Washington University di St. Louis specializzato nello studio dei cianobatteri, un tipo di batteri fotosintetici capaci di utilizzare l’energia solare per innescare diverse reazioni chimiche. Himadri Pakrasi, direttore dell’International Center for Energy, Environment and Sustainability (InCEES ), all’interno della St.Louis, insieme a Maitrayee Bhattacharyya, ricercatrice associata, ha da poco pubblicato pubblicato uno studio che può facilmente essere definito fantascientifico: secondo il team di ricercatori, infatti, le piante del prossimo futuro saranno in grado di autoprodurre i fertilizzanti necessari alla loro crescita e sostentamento, senza interventi esterni dell’uomo e di concimi industriali. Questa scoperta potrebbe avere un effetto rivoluzionario per lo sviluppo dell’agricoltura e per la salute del nostro pianeta.

Il vero problema legato all’uso dei fertilizzanti artificiali si fonda su un paradosso: da un lato, la creazione di concime necessita di molta energia che porta alla produzione di gas serra altamente nocivi per la nostra atmosfera; dall’altro, nonostante i rischi appena citati, l’uso dei fertilizzanti è di fatto inefficiente. Semplificando molto, la fertilizzazione è un sistema chimico di somministrazione di azoto, usato poi dalle piante per creare clorofilla attraverso la fotosintesi. Il problema è che meno del 40% dell’azoto presente nei fertilizzanti commerciali raggiunge effettivamente le piante, il resto si perde nell’atmosfera. Non solo: il poco che riesce ad attecchire viene poi lavato via dalla pioggia e trasportato dai ruscelli nei fiumi e nei laghi, creando grandi problemi ambientali e uno sviluppo incontrollato delle alghe che mettono a repentaglio la vita subacquea.

Insomma: i fertilizzanti commerciali fanno male all’ambiente e, in più, non servono praticamente a nulla. E qui arriva l’intuizione del Pakrasi Lab: esiste infatti una fonte virtualmente illimitata di azoto, l’atmosfera terrestre, che ne è composta per il 48%. L’idea, dunque, è quella di creare un batterio che riesca a processare l’azoto e renderlo, appunto, fertilizzante. Ecco il ruolo dei cianobatteri, capaci di innescare la fotosintesi anche attraverso l’ossigeno, e del Cyanothece, un batterio che, come gli esseri umani, segue il ritmo circadiano dell’alternanza giorno-notte; nello specifico, il Cyanothece trasforma la luce del sole in energia chimica durante il giorno, mentre ne processa l’azoto dopo il tramonto. Lo scopo di Pakrasi allora è prendere i geni del Cyanothece e integrarli in un altro tipo di cianobatterio, il Synechocystis, capace di estrarre l’azoto anche dall’aria.

A questo punto, la direzione appare chiara: continuare a sviluppare questo processo, collaborare con altri scienziati per arrivare, alla fine, alla creazione di piante capaci di processare l’azoto dall’atmosfera in maniera assolutamente autonoma e indipendente. Secondo la World Bank, sono circa 800 milioni gli agricoltori nel mondo che potranno godere degli incredibili benefici di questa scoperta, risparmiando denaro, tempo e incidendo il meno possibile sul destino dell’ambiente.